高中物理第六章万有引力与航天第三节万有引力定律自我小测新人教版必修2.pdf

小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学第三节 万有引力定律自我小测一、选择题(其中第 15 题为单选题，第6、7 题为多选题)1关于引力常量G，以下说法正确的是()A在国际单位制中，G的单位是 Nm2/kg B在国际单位制中，G的数值等于两个质量各1 kg 的物体，相距1 m时的相互吸引力C在不同星球上，G的数值不一样D在不同的单位制中，G的数值是一样的2关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是()A不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力B只有能看成质点的两物体间的万有引力才能用FGMmr2来计算C由FGMmr2知，两物体间距离r减小时，它们间的引力增大D引力常量大小首先是牛顿测出来得，等于6.67 1011Nm2/kg23地球的半径为R，地球表面处物体所受的重力为mg，近似等于物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是()A离地面高度R处为mg2B离地面高度R处为mg3C离地面高度R处为mg4D以上说法都不对4嫦娥一号是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上运行，运行周期为127 分钟。已知引力常量G6.67 1011Nm2/kg2，月球半径约为1.74103 km。利用以上数据估算月球的质量约为()A8.1 1010 kg B 7.4 1013 kg C5.4 1019 kg D 7.4 1022 kg 5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()A1dR B 1dRC(RdR)2 D(RRd)26在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道。已知太阳的质量约为月球质量的2.7 107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400 倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是()A太阳引力远大于月球引力B太阳引力与月球引力相差不大小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学C月球对不同区域海水的吸引力大小相等D月球对不同区域海水的吸引力大小有差异7一些星球由于某种原因而发生收缩，假设该星球的直径缩小到原来的14。若收缩时质量不变，不考虑星球自转的影响，则与收缩前相比()A同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4 倍B同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的16 倍C该星球的平均密度增大到原来的16 倍D该星球的平均密度增大到原来的64 倍二、非选择题8一物体在地球表面时重16 N，它在以5 m/s2的加速度加速上升的火箭中用弹簧测力计测得的拉力为9 N，则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍？(g取 10 m/s2)9宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t，小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。(地球表面重力加速度g取 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；(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R星R地14，求该星球的质量与地球质量之比M星M地。参考答案1解析：同一物理量在不同的单位制中的值是不同的，B选项正确。小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学答案：B 2解析：任何物体间都存在相互作用的引力，故称万有引力，A 选项错误；不能看成质点，但质量均匀的球体间的万有引力也可以用FGMmr2来计算，故B 选项错误；由万有引力定律可知，C选项正确；引力常量首先是由卡文迪许精确测出的，故D选项错误。答案：C 3解析：在地面以上：GMmR2mg，当物体离地面高度为R时，重力加速度变为g4，重力变成mg4，本题应选C。答案：C 4解析：探月卫星靠月球对它的万有引力提供向心力，所以有GMm(Rh)2m42T2(Rh)，代入数据得，M7.4 1022 kg。答案：D 5解析：在地球表面mgGMmR2，又M43R3，所以g43GR，因为球壳对球内物体的引力为零，所以在深为d的矿井内mgGMm(Rd)2，得g43 G(Rd)，所以gg1dR。答案：A 6解析：取质量为m的海水研究。太阳对海水的引力F1GM1mr21，月球对海水的引力F2GM2mr22，F1F2170。由于地球上不同区域到月球的距离不等，所以月球对不同区域海水的吸引力大小有差异。答案：AD 7解析：根据万有引力公式FGMmr2可知，当星球的直径缩到原来的14，在星球表面的物体受到的重力FGMmr42 16GMmr2，故选项 B正确。星球的平均密度MVM43r3，星球收缩后 M43r4364，故选项D正确。答案：BD 小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学8解析：根据题意知物体的质量为1.6 kg。在地球表面时有GMmR216 N 设测得重力为9 N 时离地高度为h，此时的重力加速度为g，根据牛顿第二定律有9 Nmgma解得g58 m/s2。此时有GMm(Rh)21.6 58 N由解得h3R。答案：3 9解析：(1)设竖直上抛小球初速度为v0，则v012gt12g 5t，所以g15g2 m/s2。(2)设小球的质量为m，则mgGM地mR2地mgGM星mR2星所以M星M地gR2星gR2地15116180。答案：(1)2 m/s2(2)1 80