2019人教版必修第二册7.2万有引力定律提升练习(word版含答案)

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名称 2019人教版必修第二册7.2万有引力定律提升练习(word版含答案)
格式 docx
文件大小 229.1KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-20 05:56:28

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文档简介

2019人教版必修第二册 7.2 万有引力定律 提升练习
一、多选题
1.已知地球的质量为M,月球的质量为m,月球绕地球的轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,则月球绕地球运行轨道处的重力加速度等于( )
A. B. C.G D.
2.下面说法中正确的是(  )
A.公式中,G为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的
B.公式中,当r趋近于零时,万有引力趋近于无穷大
C.公式中,与受到的引力总是大小相等的,而与、是否相等无关
D.公式中,与受到的引力总是大小相等、方向相反的,是一对平衡力
二、单选题
3.牛顿以太阳与行星之间存在着引力为依据,大胆猜想这种作用存在于所有物体之间,运用严密的逻辑推理,建立了万有引力定律。在创建万有引力定律的过程中,下列说法正确的是
A.在牛顿之前,开普勒等科学家已经证明了“太阳对行星的吸引力与两者中心距离的平方成反比”
B.在牛顿那个时代无法验证维持月球绕地球运动的力和使苹果下落的力是同一种力
C.根据太阳对行星的引力与行星质量m、二者间距离r的关系,再结合牛顿第三定律,推理得太阳与行星的引力关系,M是太阳质量,牛顿将这种关系推广到宇宙中一切物体之间
D.牛顿通过实验测出引力常量G之后,万有引力定律才能揭示复杂运动背后的科学规律
4.下列说法正确的是
A.亚里士多德提出物体的运动不需要力来维持
B.伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的普适性
C.物体做曲线运动时,速度一定变化
D.物体在恒力作用下一定做直线运动
5.对于万有引力定律的数学表达式F=G,下列说法正确的是( )
A.公式中G为引力常数,是由牛顿测量出来的
B.R趋近于零时,万有引力趋于无穷大
C.m1、m2之间的万有引力总是大小相等,与m1、m2的质量是否相等无关
D.m1、m2之间的万有引力总是大小相等方向相反,是一对平衡力
6.要使两物体间的万有引力减小到原来的,下列办法不正确的是(  )
A.使两物体的质量各减小一半,距离不变
B.使两物体间的距离增大到原来的2倍,质量不变
C.两物体的质量和距离都减小到原来的
D.使其中一个物体的质量减小到原来的,距离不变
7.对于万有引力的表达式,下列说法中正确的是( )
A.只要m1和m2是球体,就可用上式求解出万有引力
B.当R趋于零时,万有引力将趋于无限大
C.两物体间的引力总是大小相等的,而与m1、m2是否相等无关
D.两物体间的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力
8.恒星的颜色取决于恒星的( )
A.体积
B.温度
C.质量
D.体积和温度以及它与地球的距离
9.如图所示,由于地球的自转,地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动,对于P、Q两物体的运动,下列说法正确的是( )
A.P、Q两点的角速度大小相等
B.P、Q两点的线速度大小相等
C.P点的线速度比Q点的线速度大
D.P、Q两物体均受重力和支持力两个力作用
10.假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B,自身球体半径分别为和,两颗行星各自周围的卫星的轨道半径的三次方()与运行公转周期的平方()的关系如图所示;为卫星环绕各自行星表面运行的周期,忽略行星自转的影响,则(  )
A.行星A的质量小于行星B的质量
B.行星A的密度大于行星B的密度
C.行星A的第一宇宙速度小于于行星B的第一宇宙速度
D.行星A表面的重力加速度大于行星B表面的重力加速度
11.在人类历史发展的长河中,围绕万有引力的研究,物理学家们经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践。在万有引力定律的发现历程中,下列叙述符合史实的是(  )
A.开普勒通过分析第谷的天文观测数据,发现了万有引力定律
B.丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录,提出了“日心说”的观点
C.卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值,被誉为第一个能“称量地球质量”的人
D.伽利略利用“地-月系统”验证了万有引力定律的正确性,使得万有引力定律得到了推广和更广泛的应用
12.太阳质量是地球质量的33万倍,若太阳对地球的引力大小为F,则地球对太阳的引力大小为(  )
A.33F B.F C.9F D.81F
13.两个质量均为m的可视为质点的小球,相距为d时的相互作用力为F;现将两球的质量和距离都变为原来的2倍,则它们之间的相互作用力大小将变为
A. B.F C.2F D.4F
14.2018年我国即将发射“嫦娥四号”登月探测器,该探测器将首次造访月球表面,实现对地对月中继通信.如图所示,嫦娥四号在环月圆轨道I上的A点实施变轨,进入近月的椭圆轨道II,由近月点B成功落月,如图所示,下列关于“嫦娥四号”的说法,正确的是(  )
A.沿轨道I运动至A点时,需向前喷气才能进入轨道II
B.沿轨道II运行的周期大于沿轨道I运行的周期
C.沿轨道II运行时,在A点的加速度大于在B点的加速度
D.在轨道II上由A点运行到B点的过程,速度逐渐减小
三、解答题
15.2020年6月23号上午9点43分我国北斗三号系列最后一颗全球组网卫星成功发射,标志着我们自己的北斗导航系统全面建成。假设卫星以第一宇宙速度发射绕地球飞行一圈后在A点(近地点)加速进入椭圆轨道,在椭圆轨道的B点(远地点)再次加速变轨进入地球同步轨道。已知卫星质量为m,地球质量为M,地球半径为R,地球的自转周期为T,万有引力常量为G。求:
(1)卫星在地球表面受到的万有引力大小F;
(2)第一宇宙速度大小v;
(3)卫星在同步轨道运行时离地面的高度h。
四、填空题
16.一个物体在地球表面受到地球引力的大小为G,若此物体在距地面高度为地球半径的位置,受到地球引力的大小为______。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.BD
【详解】
试题分析:月球绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供月球的向心力,则有:
解得:,故BD正确.故选BD.
考点:万有引力定律的应用
【名师点睛】本题主要考查了万有引力向心力公式的直接应用;月球绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供月球的向心力,据此可以列式求解出月球绕地球运行轨道处的重力加速度.
2.AC
【详解】
A.引力常量G是卡文迪许利用扭秤实验测得的,A正确;
B.当r趋近于零时,物体不能看成质点,不再适用,所以由它得出的结论是错误的,故B错误;
CD.、之间的引力是一对相互作用力,它们大小相等,方向相反,但由于分别作用在两个物体上,所以不能平衡。故C正确,D错误。
故选AC。
3.C
【解析】牛顿时代的科学家胡可等人认为,行星绕太阳运动是因为受到了太阳对它的引力,甚至证明了如图行星的轨道是圆形的,它所受引力的大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比,A错误;月球轨道半径约为地球半径(苹果到地心的距离)的60倍,所以月球轨道上一个物体受到的引力为地球附近时引力的,在牛顿那个时代,已经能够精确地测定出自由落体加速度,也精确测出地月距离,月球公转周期,算出了月球运动的向心加速度,两者与预期符合,从而证明了维持月球绕地球运动的力和苹果下落的力是同一种力,B错误;万有引力定律的建立是充分利用了太阳对行星的引力与行星质量m、二者之间距离r的关系及物体的相互作用关系推力而得,牛顿将这种关系推广到太阳和行星之外的一切物体,卡文迪许测出了万有引力常量,他测量了多个物体之间的作用力与利用引力常量按万有引力定律计算结果相同,引力常量的普适性是万有引力定律正确性的最早证据,C正确D错误.
4.C
【详解】
试题分析:A、亚里士多德提出物体的运动需要力来维持,没有力作用,物体就会停止运动,故A错误;B、牛顿用“月-地检验”正式了万有引力定律的普适性,故B错误;C、物体做曲线运动时,其速度方向一定变化,故速度一定变化,故C正确;D、物体在恒力作用下可以做曲线运动,如平抛运动,故D错误.故选C.
考点:考查万有引力定律及其应用;曲线运动;开普勒定律.
【名师点睛】本题考查了曲线运动、万有引力定律以及力和运动的关系对应的物理学史,要注意正确理解曲线运动的性质,知道曲线运动的条件和对应的特例,如平抛运动和圆周运动等.
5.C
【详解】
试题分析:万有引力公式适用于两质点间的万有引力计算,质量均匀的球体间的引力也可以通过此式计算.
A、公式中G为引力常数,是由卡文迪许测量出来的,故A错误
B、当两物体间的距离r趋向零时,两物体不能看成质点,万有引力定律不再适用.故B错误.
C、两个物体间的万有引力总是大小相等,方向相反,是一对作用力和反作用力,与m1和m2是否相等无关,故C正确;
D、两个物体间的万有引力总是大小相等方向相反,作用在相互作用的两个物体上,不是一对平衡力,故D错误;
故选C
6.C
【详解】
A.根据公式可知,两物体的质量都减小一半,距离不变,则
A不符合题意;
B.根据公式可知,两物体间的距离增大到原来的2倍,质量不变,则
B不符合题意;
C.根据公式可知,两物体的质量和距离都减小到原来的,则
C符合题意;
D.根据公式可知,其中一个物体的质量减小到原来的,距离不变,则
D不符合题意。
故选C。
7.C
【详解】
A.万有引力公式适用于两质点间的万有引力计算,质量均匀的球体间的引力也可以通过此式计算,所以当和是质量均匀的球体时可以用此式计算两者间的万有引力,故A错误;
B.当两物体间的距离趋向零时,两物体不能看成质点,万有引力定律不再适用,故B错误;
CD.根据牛顿第三定律可知:和之间的引力大小总是相等,与和是否相等无关,是一对作用力和反作用力,故C正确,D错误。
故选C。
8.B
【解析】
【详解】
恒星的颜色取决于恒星的温度;
A. 体积,与结论不相符,选项A错误;
B. 温度,与结论相符,选项B正确;
C. 质量,与结论不相符,选项C错误;
D. 体积和温度以及它与地球的距离,与结论不相符,选项D错误;
故选B.
9.A
【详解】
A.P、Q两点都是绕地轴做匀速圆周运动,角速度相等即
A正确;
BC.根据圆周运动线速度
P、Q两点到地轴的距离不等,即圆周运动半径不等,且Q点到地轴的距离远,圆周运动半径大,线速度大,BC错误;
D.PQ两物体都是均受到万有引力和支持力作用,二者的合力是圆周运动的向心力,我们把与支持力等大方向的平衡力即万有引力的一个分力称为重力,D错误。
故选A。
10.D
【详解】
根据万有引力提供向心力:,解得:,对于环绕行星A表面运行的卫星,有,对于环绕行星B表面运行的卫星,有:,联立可得:,由图知,RA>RB,所以MA>MB,故A错误;密度为:,联立解得:ρA=ρB,故B错误;行星的近地卫星的线速度即第一宇宙速度,根据万有引力提供向心力:,解得:,因为RA>RB,所以vA>vB,故C错误;在表面根据万有引力等于重力:,解得:,联立以上可得:,因为RA>RB,所以星A表面的重力加速度大于行星B表面的重力加速度,故D正确。所以D正确,ABC错误。
11.C
【详解】
A.万有引力定律是由牛顿发现的,故A错误;
B.日心说是哥白尼提出的,故B错误;
C.卡文迪许通过扭称测出了引力常量,由黄金代换可得地球质量,故C正确;
D.牛顿利用“地-月系统”验证了万有引力定律的正确性,故D错误;
故选C。
12.B
【详解】
地球对太阳的引力与太阳对地球的引力是一对相互作用力,等值、反向、共线,与发生相互作用的两个物体的质量是否相等无关,所以地球对太阳的引力的大小为F。
故B正确。
13.B
【解析】
【详解】
根据万有引力公式有:,后来,ACD错误B正确。
14.A
【详解】
A.在轨道I上运动,从P点开始变轨,可知嫦娥四号做近心运动,故在P点应制动减速才能进入轨道Ⅱ,故正确;
B.轨道II的半长轴小于轨道I的半径,根据开普勒第三定律可知,沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道I运行的周期,故B错误;
C.在轨道II上运动,卫星只受万有引力作用,故在近月点Q的加速度大于远月点P的加速度,故C错误;
D.在轨道Ⅱ上,A点运动到B点,万有引力提供动力,加速运动,故D错误;
故选A。
15.(1);(2);(3)
【详解】
(1)在地球表面附近,由万有引力定律,得
(2)卫星环绕地球飞行,万有引力提供给向心力
第一宇宙速度
(3)设卫星的同步轨道半径为r,则

16.
【详解】
在地表
在距地面高度为地球半径的位置,重力加速度
故此物体在距地面高度为地球半径的位置,受到地球引力的大小为。
答案第1页,共2页
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