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1、温馨提示：温馨提示： 此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合 此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合 适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。 课时提升作业 九课时提升作业 九 万有引力定律万有引力定律 (40 分钟 100 分) (40 分钟 100 分) 一、选择题(本题共 8 小题,每小题 7 分,共 56 分) 1.关于万有引力定律和引力常量的发现,下列说法中正确的是 ( ) A.万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由伽利略测定的 B.万有引力定律是由开
2、普勒发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的 C.万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常量是由胡克测定的 D.万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的 【解析】选 D。根据物理学史可知,牛顿发现了万有引力定律,卡文迪 许测定了引力常量,故选项 D 正确。 2.下列力中,属于万有引力的是 ( ) A.月亮与地球之间的吸引力 B.起重机钢绳吊起重物的力 C.两个带异种电荷的带电体之间的吸引力 D.两个异名磁极之间的吸引力 【解析】选 A。起重机钢绳吊起重物的力属于弹力;电荷之间的作用 力和磁极之间的作用力属于电磁力;月亮与地球之间的吸引力属于万 有引力。选项 A 正确。 3.万有引力定律
3、首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规 律,以下说法正确的是 ( ) 世纪金榜导学号 35684148 A.物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的 B.人造地球卫星离地球越远,受到地球的万有引力越大 C.人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供 D.宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作 用 【解析】选 C。重力是由于地球的吸引(万有引力)而使物体受到的力, 选项 A 错误;根据 F=可知卫星离地球越远,受到的万有引力越小, 选项B错误;卫星绕地球做圆周运动,其所需的向心力由万有引力提供, 选项 C 正确;宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于万有引力用来
4、 提供他做圆周运动所需要的向心力,选项 D 错误。 4.在某次测定引力常量的实验中,两金属球的质量分别为 m1和 m2,球 心间的距 离为 r,若测得两金属球间的万有引力大小为 F,则此次实验得到的引 力常量 为( ) A. B. C. D. 【解析】选 B。由万有引力定律公式 F=G得 G=,所以 B 项 正确。 5.两个大小相同的实心均质小铁球,紧靠在一起时它们之间的万有引 力为 F;若两个半径为小铁球 2 倍的实心均质大铁球紧靠在一起,则它 们之间的万有引力为 世纪金榜导学号 35684149( ) A.2FB.4FC.8FD.16F 【解析】选 D。设小铁球的半径为 R,则两小球间:
5、F=G=G= G22R4,同理,两大铁球之间:F=G= G22(2R)4= 16F。 【补偿训练】 有两个大小一样同种材料组成的均匀球体紧靠在一起,它们之间的万 有引力为 F,若用上述材料制成的两个半径更小的靠在一起的均匀球 体,它们间的万有引力将 ( ) A.等于 F B.小于 F C.大于 FD.无法比较 【解析】选 B。设球体的半径为 R,密度为,则球的质量为 m=V= ,由万有引力定律得,两个同样的球靠在一起时的万有引力大 小为 F=G= G2R42,由此可知,用同种材料制成两个更小的球, 靠在一起时的万有引力 F,比两个大球靠在一起时的万有引力 F 小, 选项 B 正确。 6.(20
6、17 焦 作 高 一 检 测 )如 图 所 示 ,两 个 半 径 分 别 为 r1=0.40m,r2=0.60m,质 量 分 布 均 匀 的 实 心 球 质 量 分 别 为 m1=4.0kg,m2=1.0kg,两球间距离为r0=1.0m,则两球间相互引力的大小 为 ( ) A.6.6710-11NB.大于 6.6710-11N C.小于 6.6710-11ND.不能确定 【解析】选 A。F= =6.6710-11N =6.6710-11N,选项 A 正确。 7.(2015海南高考)若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附 近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方向运动的 距离之比为
7、 2。 已知该行星质量约为地球的 7 倍,地球的半径为 R, 由此可知,该行星的半径约为 世纪金榜导学号 35684150( ) A. R B. R C.2R D.R 【解题指南】解答本题可按以下思路进行: (1)先根据平抛运动水平方向 x=v0t 判断两次时间的关系。 (2)再根据竖直方向 h= gt2得 g=确定两星球表面 g 值的关系。 (3)最后结合万有引力公式确定星球半径。 【解析】选 C。物体平抛时水平方向满足 x=v0t,所以=;竖直 方向由 h= gt2得 g=,因此= 。在星球表面物体所受的重力等 于万有引力,由g=得=2,又因为R2=R,所以R1=2R,故选C。 8.(20
8、17郑州高一检测)假设地球是一半径为 R、质量分布均匀的球 体,一矿井深度为d,已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零, 矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为 ( ) A.1-B.1+ C.D. 【解析】选 A。设地球的密度为,地球的质量为 M,根据万有引力定 律可知,地球表面的重力加速度g=。 地球质量可表示为M= R3。 因质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,所以矿井下以(R-d) 为半径的地球的质量为 M= (R-d)3,解得 M=M,则矿井底部处的重力加速度 g= ,则矿井底部的重力加速度和地球表面的重力加速度之比为 =1- ,选项 A 正确。 二、 计算题(本题共 2 小题
9、,共 44 分。 要有必要的文字说明和解题步骤, 有数值计算的要注明单位) 9.(22分)两艘轮船,质量都是1.0107kg,相距10km,它们之间的万有 引力是多大?请将这个力与轮船所受重力进行比较,看看是重力的多 少倍。(g 取 10m/s2) 【解析】由万有引力定律 F=G可得 F=6.6710-11N=6.671N 万有引力与重力的比值 =6.6710-13 答案:6.6710-5N 6.6710-13倍 10.(22分)(2017威海高一检测)某物体在地面上受到的重力为160N, 将它放置在卫星中,在卫星以 a= g 的加速度随火箭向上加速升空的 过程中,当物体与卫星中的支持物的相互
10、挤压的力为 90N 时,卫星距 地球表面有多远?(地球半径 R地=6.4103km,g 表示重力加速度,g 取 10m/s2) 【解题指南】 (1)卫星离开地面后,所在位置的重力加速度随高度的增 加而不断减小,不再等于 10m/s2。 (2)本题属于牛顿第二定律与重力、万有引力关系式综合应用问题。 【解析】卫星在升空过程中可以认为是竖直向上做匀加速直线运动, 设卫星离地面的距离为 h,这时受到地球的万有引力为 F=G 在地球表面 G=mg 在上升至离地面 h 时,FN-G=ma 由式得= 则 h=R地 将 m=16kg,FN=90N,a= g=5m/s2,R地=6.4103km,g=10m/s
11、2代入式得 h=1.92104km 答案:1.92104km 【能力挑战区】 1.(多选)如图所示,三颗质量均为 m 的地球同步卫星等间隔分布在半 径为 r 的圆轨道上,设地球质量为 M,半径为 R。下列说法正确的是 ( ) 世纪金榜导学号 35684151 A.地球对一颗卫星的引力大小为 B.一颗卫星对地球的引力大小为 C.两颗卫星之间的引力大小为 D.三颗卫星对地球引力的合力大小为 【解析】选 B、C。由万有引力定律知 A 项错误,B 项正确;因三颗卫星 连线构成等边三角形,圆轨道半径为r,由数学知识易知任意两颗卫星 间距d=2rcos30=r,由万有引力定律知C项正确;因三颗卫星对地 球
12、的引力大小相等且互成 120,故三颗卫星对地球引力的合力为 0, D 项错误。 2.火星半径约为地球半径的一半,火星质量约为地球质量的 。 一位宇 航员连同宇航服在地球上的质量为 50kg。求: 世纪金榜导学号 35684152 (1)在火星上宇航员所受的重力为多少? (2)宇航员在地球上可跳 1.5m 高,他以相同初速度在火星上可跳多 高?(地球表面的重力加速度 g 取 10m/s2) 【解析】(1)由 mg=G,得 g= 在地球上有 g=, 在火星上有 g= 所以 g=m/s2 那么宇航员在火星上所受的重力 mg=50N222.2 N (2)在地球上,宇航员跳起的高度为 h=1.5m 在火星上,宇航员跳起的高度 h= 联立以上两式得 h=3.375m 答案:(1)222.2 N (2)3.375 m 关闭 Word 文档返回原板块关闭 Word 文档返回原板块