高中物理 6_2 太陽與行星間的引力 6_3 萬有引力定律課時作業(yè) 新人教版必修2

6.2 太陽與行星間的引力 6.3 萬有引力定律一、單項(xiàng)選擇題1在牛頓發(fā)現(xiàn)太陽與行星間的引力過程中，得出太陽對行星的引力表達(dá)式后推出行星對太陽的引力表達(dá)式，是一個很關(guān)鍵的論證步驟。這一步驟采用的論證方法是()A研究對象的選取 B理想化過程C控制變量法 D等效法解析：對于太陽與行星之間的相互作用力，太陽和行星的地位完全相同，既然太陽對行星的引力符合關(guān)系式F，依據(jù)等效法，行星對太陽的引力也符合關(guān)系式F，故D項(xiàng)正確。答案：D2(2016日照高一檢測)若衛(wèi)星質(zhì)量為m、離地球表面的高度為h，地球質(zhì)量為M、半徑為R，G為引力常量，則地球?qū)πl(wèi)星萬有引力的大小為()AG BGCG DG解析：衛(wèi)星到地心的距離為Rh，根據(jù)萬有引力定律，地球?qū)πl(wèi)星萬有引力的大小為G，選項(xiàng)D正確。答案：D3(2016銀川高一檢測)據(jù)報道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量為6.4倍，一個在地球表面重量為600 N的人在這個行星表面的重力將變?yōu)?60 N。由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為()A0.5 B2C3.2 D4解析：若地球質(zhì)量為M0，則“宜居”行星質(zhì)量為M6.4M0，由mg得：，所以 2，故B正確。答案：B4地球和金星都是圍繞太陽運(yùn)動的行星，設(shè)它們繞太陽運(yùn)動的軌道半徑分別為r1和r2，且r1>r2，運(yùn)轉(zhuǎn)速率分別為v1、v2，公轉(zhuǎn)周期分別為T1、T2，則有()Av1>v2，T1>T2 Bv1<v2，T1<T2Cv1>v2，T1<T2 Dv1<v2，T1>T2解析：由太陽與行星間的引力公式和勻速圓周運(yùn)動的公式可得Gm故行星的運(yùn)轉(zhuǎn)速率v 因r1>r2，故v1<v2。又T，因r1>r2，v1<v2，故T1>T2。正確選項(xiàng)為D。答案：D5已知地球和火星的質(zhì)量之比M地M火81，半徑之比R地R火21，表面動摩擦因數(shù)均為0.5，用一根繩在地球上拖動一個箱子，箱子能獲得10 m/s2的最大加速度，將此箱和繩送上火星表面，仍用該繩子拖動木箱，則木箱產(chǎn)生的最大加速度為()A10 m/s2 B12.5 m/s2C7.5 m/s2 D15 m/s2解析：設(shè)繩能產(chǎn)生的最大張力為F，則有Fmg地maFmg火ma由g，得聯(lián)立并把0.5，a10 m/s2，8，2及g10 m/s2代入可解得a 12.5 m/s2。答案：B二、多項(xiàng)選擇題6假如地球自轉(zhuǎn)角速度增大，關(guān)于物體所受的重力，下列說法正確的是()A放在赤道地面上的物體的萬有引力不變B放在兩極地面上的物體的重力不變C放在赤道地面上的物體的重力減小D放在兩極地面上的物體的重力增加解析：地球自轉(zhuǎn)角速度增大，物體受到的萬有引力不變，選項(xiàng)A正確；在兩極，物體受到的萬有引力等于其重力，則其重力不變，選項(xiàng)B正確，D錯誤；而對放在赤道地面上的物體，F(xiàn)萬G重m2R，由于增大，則G重減小，選項(xiàng)C正確。答案：ABC7宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動，飛船艙內(nèi)有一質(zhì)量為m的人站在可稱體重的臺秤上，用R表示地球的半徑，g0表示地球表面處的重力加速度，g表示宇宙飛船所在處的重力加速度，F(xiàn)N表示人對臺秤的壓力，下列說法正確的是()Ag0 Bgg0CFN0 DFNmg0解析：由關(guān)系式mg，得，故A錯誤，B正確；由于飛船中的人處于完全失重狀態(tài)，人受到的萬有引力全部用來提供其做圓周運(yùn)動所需的向心力，因此對臺秤沒有壓力，C正確，D錯誤答案：BC8.如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的地球同步衛(wèi)星等間隔分布在半徑為r的圓軌道上，設(shè)地球質(zhì)量為M、半徑為R。下列說法正確的是()A地球?qū)σ活w衛(wèi)星的引力大小為B一顆衛(wèi)星對地球的引力大小為C兩顆衛(wèi)星之間的引力大小為D三顆衛(wèi)星對地球引力的合力大小為解析：地球與衛(wèi)星之間的距離應(yīng)為地心與衛(wèi)星之間的距離，選項(xiàng)A錯誤，B正確；兩顆相鄰衛(wèi)星與地球球心的連線互成120角，間距為r，代入數(shù)據(jù)得，兩顆衛(wèi)星之間引力大小為，選項(xiàng)C正確；三顆衛(wèi)星對地球引力的合力為零，選項(xiàng)D錯誤。答案：BC三、非選擇題9宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間5t小球落回原處。(取地球表面重力加速度g10 m/s2，空氣阻力不計(jì))(1)求該星球表面附近的重力加速度g。(2)已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星R地14，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星M地。解析：(1)依據(jù)豎直上拋運(yùn)動規(guī)律可知，地面上豎直上拋小球落回原地經(jīng)歷的時間為：t在該星球表面上豎直上拋的小球落回原地所用時間為：5t，所以gg2 m/s2。(2)該星球表面物體所受重力等于其所受該星球的萬有引力，則有mgG所以M，可解得：M星M地180。答案：(1)2 m/s2(2)180