《人教版高中物理必修二6.3万有引力定律课时作业.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理必修二6.3万有引力定律课时作业.docx（11页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、名校名 推荐课时作业 (十)一、选择题1下列说法符合史实的是()A牛顿发现了行星的运动规律B胡克发现了万有引力定律C卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”D伽利略用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性答案C解析根据物理学史可判C 项正确， A、 B、 D 三项错误2.如图所示，两个半径分别为r 1 0.60 m， r2 0.40 m，质量分布均匀的实心球质量分别为m1 4.0 kg， m2 1.0 kg，两球间距离为r 2.0 m，则两球间相互引力的大小为()11 11A 6.67 10 NB大于 6.67 10 N 11D不能确定C小于 6.67 10N答案Cm1m2解析运用
2、万有引力定律公式 F G 2 进行计算时，首先要明确公式中各物理量的含义， r对于质量分布均匀的球体，r指的是两个球心间的距离，两球心间的距离应为r r1 r23.0 m两球间的引力为 F Gm1 m211r2 ，代入数据，可得2.96 10 N故 C 项正确3在离地面高度等于地球半径的高处，重力加速度的大小是地球表面处的()A 2 倍B 1 倍11C.2D.4答案DMGM1解析 由 g GR2， g（ R h） 2，当 h R时， g 4g.4已知地球半径为 R ，将一物体从地面发射至离地面高h 处时，物体所受万有引力减少到原来的一半，则 h 为 ()A RB 2RC. 2RD ( 2 1)
3、R答案DmMmM1解析根据万有引力定律，F G R 2 ， F G（ R h） 2 2F，代入可求解得结论1名校名 推荐5两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F.若将两个用同种材料制成的半径是小铁球 2 倍的实心大铁球紧靠在一起，则两大铁球之间的万有引力为()A 2FB 4FC 8FD 16F答案DF G mmm24解析两个小铁球之间的万有引力为2 G2（ 2r ）4r.实心球的质量为 m V 3r 3，大铁球的半径是小铁球的2 倍，则大铁球的质量m与小铁球的质量 m 之比为mr 3r3m8m m（ 8m） 21.故两个大铁球间的万有引力为F G（ 2r ） 2 G4（ 2
4、r） 2 16F.D 项正确6据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4 倍，一个在地球表面重量为 600 N 的人，在这个行星表面的重量将变为960 N由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为()A 0.5B 2C 3.2D 4答案B解析设地球的质量为 M 1，地球半径为 R1，此行星的质量为 M 2，半径为 R2，人的质量为m.由题意知， M 2 6.4M 1， 600 GM 1mM 2m2 ， 960 G2R1R 2由以上三式，可得R2 2，故 B 项正确R17.两个质量均为 M 的星体， 其连线的垂直平分线为AB，O 为两星体连线的中点，如图所示，一质量
5、为m 的物体从 O 沿 OA 方向运动，设A 离 O 足够远，则物体在运动过程中受到两个星球万有引力的合力大小变化情况是()A一直增大B一直减小C先减小后增大D先增大后减小答案D解析在 O 点两星球对物体m 的万有引力大小相等、 方向相反、 合力为零； 到了离 O 很远的 A 点时，由于距离太大，星球对物体的万有引力非常小，也可以认为等于零由此可见，物体在运动过程中受到两个星球万有引力的合力先增大后减小，D 项正确8某星球的质量约为地球的9 倍，半径约为地球的三分之一，若从地球上高h 处平抛一物体，射程为 63 m，则在该星球上， 从同样高度，以同样的初速度平抛同一物体，射程应为 ()A 18
6、9 mB 21 mC 7 mD 567 m答案C2名校名 推荐解析 设地球质量为M ，半径为 R，表面重力加速度为g.则在地球表面GMm mg.R 2在星球表面 GM m9Mm mgR 2 mg，即 G（ 1R） 23解得 g 81g.根据平抛规律在地球x v0t v02h.g2h2h在星球 x v0t v0 v081g.g1所以 x x 7 m，故 C 项正确9二、非选择题9.如图所示，等边三角形ABC 边长为 L ，在三角形的三个顶点A 、B、 C各固定质量均为 m 的三个小球，已知万有引力常量为G，则 C 点小球受A、 B 两点小球的万有引力的合力为多少？答案3Gm2L 2m2解析C 点
7、小球受引力如图所示，则F 1 F 2 G L 2根据平行四边形定则，得Fm2合 2F1cos30 3G 2L10在一次测定引力常量的扭秤实验里，测得一个球的质量为 3m 4.0 10 kg，另一个球的质量为 m 0.8 kg，两球球心间距r 4.0 10 2m，两球间的万有引力 F 1.3 1010N，查得地球表面的重力加速度g 9.8 m/s2，地球半径 R 6400 km ，试根据这些数据计算地球的质量 M.解析忽略地球自转的影响，地球表面的物体所受的重力约等于地球对它的万有引力，即mgGMmgR2R2，所以 M Gmm2两球之间万有引力F GFrr2，即 Gmm所以M gR2mm 6.2
8、 1024 kg2Fr3名校名 推荐11宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一物体，经过时间 t 物体落回原处； 若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一物体，需经过时间 5t 物体落回原处 (取地球表面重力加速度 g 10 m/s2，空气阻力不计 )(1) 求该星球表面附近的重力加速度g的大小；(2) 已知该星球的半径与地球半径之比为R 星 R 地 1 4，求该星球的质量与地球质量之比M 星 M 地解析 (1)由竖直上抛运动规律，可知地面上竖直上抛物体落回原地经历的时间为t 2v0g在该星球表面竖直上抛的物体落回原地所用时间为5t 2v0g12所以 g g 2 m/s5(2) 星球表面物体
9、所受重力等于其所受星体的万有引力2则有 mg GMm，所以 M gRR2G可解得 M 星 M地 1 8012某星球“一天”的时间T 6 h，用弹簧测力计在星球的“赤道”上比在“两极”处测同一物体的重力时读数小10% ，设想该星球自转的角速度加快，使赤道上的物体会自动飘起来，这时星球的“一天”是多少小时？答案1.9 小时解析设该物体在星球的“ 赤道 ” 上时重力为G1，在两极处时重力为G2，在 “ 赤道 ” 上GMm2RR2 G1 mMm在“ 两极 ” 处 G2 G2R依题意得 G2 G1 0.1G 2设该星球自转的角速度增大到x 时，赤道上的物体自动飘起来，这里的自动飘起来是指星Mm2球表面与
10、物体间没有相互作用力，G R 2 mx R又 2， x 2TT x由以上各式得 Tx 6h 1.9 h10即：使赤道上的物体会自动飘起来，这时星球的“ 一天 ” 是 1.9 小时13已知月球质量是地球质量的1/81，月球半径是地球半径的1/3.8.(1) 在月球和地球表面附近，以同样的初速度分别竖直上抛一个物体时，上升的最大高度之比是多少？(2) 在距月球和地球表面相同高度处(此高度较小 )，以同样的初速度分别水平抛出一个物体4名校名 推荐时，物体的水平射程之比为多少？答案(1)5.6(2)2.37解析(1) 在月球和地球表面附近竖直上抛的物体都做匀减速直线运动，其上升的最大高度分别为： h 月 v02/2g 月， h 地 v02/2g 地 式中， g 月 和 g 地 是月球表面和地球表面附近的重力加速度，根据万有引力定律，得GM 月GM 地g 月 R月 2 ， g 地 R地 2于是得上升的最大高度之比为h月 g地 M 地 R月281 ( 12 5.62)h地 g月 M 月 R地3.8(2) 设抛出点的高度为 H ，初速度为 v0，在月球和地球表面附近做平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动，从抛出到落地所用时间分别为t 月 2H ， t 地 2Hg月g地在水平方向做匀速直线运动，其水平射程之比为x月 v0 t月 g地 R月M 地 9 2.37地0地月R地M月3.8xv tg5