[练案+答案]人教版必修二第六章第四节《万有引力理论的成就》
文档属性
| 名称 | [练案+答案]人教版必修二第六章第四节《万有引力理论的成就》 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 47.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-11-20 10:31:02 | ||
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文档简介
6.4 《万有引力理论的成就》练案
【A组】
1.科学研究发现，在月球表面附近没有空气 ( http: / / www.21cnjy.com )，没有磁场，重力加速度约为地球表面的l／6。若宇航员登上月球后，在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球的影响，以下说法正确的是 ( )
A．氢气球和铅球都将下落，且同时落到月球表面
B．氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到月球表面
C．氢气球将加速上升，铅球将加速下落
D．氢气球和铅球都将上升
2.土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的 ( http: / / www.21cnjy.com )颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km。已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h，引力常量为6.7×10-11Nm2/kg2，则土星的质量约为（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）
A.9×1016kg B.6×1017kg C.9×1025kg D.6×1026kg
3.在万有引力常量G已知的情况下已知下列哪些数据,可以计算出地球质量（ ）
A.地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离
B.人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期
C.月球绕地球运行的周期及地球半径
D.若不考虑地球自转,已知地球半径和地球表面的重力加速度
4.设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬 ( http: / / www.21cnjy.com )运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看作是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比（ ）
A.地球与月球间的万有引力将变大 B.地球与月球间的万有引力将变小
C.月球绕地球运动的周期将变大 D.月球绕地球运动的周期将变短
5.在研究宇宙发展演变的理 ( http: / / www.21cnjy.com )论中，有一种 “宇宙膨胀说”．这种学说认为万有引力常量G在缓慢地减小．根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比( )
A.公转半径较大 B.公转周期较小 C.公转速率较大 D.公转角速度较小
6.随着太空技术的飞速发展，地球上的人 ( http: / / www.21cnjy.com )们登陆其它星球成为可能。假设未来的某一天，宇航员登上某一星球后，测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，而该星球的平均密度与地球的差不多，则该星球质量大约是地球质量的 ( )
A．0.5倍 B．2倍 C．4倍 D．8倍
7.如果到某一天，因某种原因地球自转加快，则地球上物体重量将发生怎样的变化？当角速度等于多少时，赤道上的物体重量为零？（地球半径，地球质量，）。
8.在一次测定引力常量的实验中，已 ( http: / / www.21cnjy.com )知一个质量为0.8kg的球，以1.3×10-10N的力吸引另一个质量为40×10-3kg的球，这两个球相距4.0×10-2m，地球表面的重力加速度为9.8m/s2，地球半径为6400km。试根据这些数据计算地球的质量为多少千克？
【B组】
1．设在地球上和在x天体上，以相同 ( http: / / www.21cnjy.com )的初速度竖直上抛一物体，物体上升的最大高度比为K(均不计阻力)，且已知地球和x天体的半径比也为K，则地球质量与x天体的质量比为( )
A．1 B．K C．K2 D．1/K
2．(1988年·全国高考)设地球表面重力加 ( http: / / www.21cnjy.com )速度为g0，物体在距离地心4R(R是地球的半径)处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则g/g0为( )
Ａ．1 Ｂ．1/9 Ｃ．1/4 Ｄ．1/16
3.物体在月球表面的重力加速度是在地球表面的重力加速度的1/6，这说明了( )
A．地球的半径是月球半径的6倍 B．地球的质量是月球质量的6倍
C．月球吸引地球的力是地球吸引月球的力的1/6
D．物体在月球表面的重力是其在地球表面的重力的1/6
4.太阳表面半径为R′，平均密度为ρ′，地球表面半径和平均密度分别为R和ρ ，
地球表面附近的重力加速度为g0 ，则太阳表面附近的重力加速度g′( )
A． B． C． D．
5．假设火星和地球都是球体 ( http: / / www.21cnjy.com )，火星质量M火和地球质量M地之比为M火/M地＝p，火星半径R火和地球半径R地之比为R火/R地＝q，那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力加速度g地之比g火/g地等于( )
A．p/q2 B．pq2 C．p/q D．pq
6. 如图所示，有A、B ( http: / / www.21cnjy.com )两颗行星绕同一颗恒星M做圆周运动，旋转方向相同，A行星的周期为T1，B行星的周期为T2，在某一时刻两行星相距最近，则( )
A.经过时间t=T1+T2，两行星再次相距最近
B.经过时间，两行星再次相距最近
C.经过时间 ，两行星首次相距最远
D.经过时间 ，两行星首次相距最远
7.用火箭把宇航员送到月球上，如果他已知月球的半径，那么他用一个弹簧测力计和一个已知质量的砝码，能否测出月球的质量 应该怎样测定
8．两颗靠得很近的恒星，必须各以一定的 ( http: / / www.21cnjy.com )速率绕它们连线上某一点转动，才不至于由于万有引力的作用而将它们吸引到一起．已知这两颗恒星的质量为m1、m2，相距L，求这两颗恒星的转动周期．
练案
【A组】
1.A 2.D 3.BD 4.BD 5.BC 6.D
7.重力是万有引力的分力，地球上物体随 ( http: / / www.21cnjy.com )地球自转作圆周运动的向心力由万有引力的分力提供，引力的另一分力为重力。在赤道上的物体万有引力、重力和向心力在一条直线上，结合其特点和题中条件可知重力为零时，万有引力充当向心力。由以上分析可知，地球自转加快，重力减小。
当重力为零时有
则
代入数值得
说明：在通常情况中，物体随地球自转 ( http: / / www.21cnjy.com )所作的圆周运动所需向心力很小，故可在近似计算中认为万有引力等于重力。但若要考虑自转的影响时则不能近似处理。
8.由于地球对物体的引力等于物体受到的重力
G=mg,∴M地= ①
又因为两球之间的万有引力为F=G ②
所以有：G=
②式代入上①式得：M地=
代入数据可得：M=
=6.2×1024（kg）
【B组】
1.B 2.D 3.D 4.C 5.A 6.D
7.将砝码挂在弹簧测力计上，测出弹簧测力计的读数F.
由F=mg月，得：g月= ①
在月球表面，砝码的重力应等于月球的引力
mg月=G,则M= ②
将①代入②，解得M=
8解析：由万有引力定律和向心力公式来求即可．m1、m2做匀速圆周运动的半径分别为R1、R2，它们的向心力是由它们之间的万有引力提供，所以
①
②
R1+R2＝L ③
由①②③得：
，得：
代入①式
所以：
T2＝
T＝2
【A组】
1.科学研究发现，在月球表面附近没有空气 ( http: / / www.21cnjy.com )，没有磁场，重力加速度约为地球表面的l／6。若宇航员登上月球后，在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球的影响，以下说法正确的是 ( )
A．氢气球和铅球都将下落，且同时落到月球表面
B．氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到月球表面
C．氢气球将加速上升，铅球将加速下落
D．氢气球和铅球都将上升
2.土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的 ( http: / / www.21cnjy.com )颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km。已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h，引力常量为6.7×10-11Nm2/kg2，则土星的质量约为（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）
A.9×1016kg B.6×1017kg C.9×1025kg D.6×1026kg
3.在万有引力常量G已知的情况下已知下列哪些数据,可以计算出地球质量（ ）
A.地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离
B.人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期
C.月球绕地球运行的周期及地球半径
D.若不考虑地球自转,已知地球半径和地球表面的重力加速度
4.设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬 ( http: / / www.21cnjy.com )运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看作是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比（ ）
A.地球与月球间的万有引力将变大 B.地球与月球间的万有引力将变小
C.月球绕地球运动的周期将变大 D.月球绕地球运动的周期将变短
5.在研究宇宙发展演变的理 ( http: / / www.21cnjy.com )论中，有一种 “宇宙膨胀说”．这种学说认为万有引力常量G在缓慢地减小．根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比( )
A.公转半径较大 B.公转周期较小 C.公转速率较大 D.公转角速度较小
6.随着太空技术的飞速发展，地球上的人 ( http: / / www.21cnjy.com )们登陆其它星球成为可能。假设未来的某一天，宇航员登上某一星球后，测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，而该星球的平均密度与地球的差不多，则该星球质量大约是地球质量的 ( )
A．0.5倍 B．2倍 C．4倍 D．8倍
7.如果到某一天，因某种原因地球自转加快，则地球上物体重量将发生怎样的变化？当角速度等于多少时，赤道上的物体重量为零？（地球半径，地球质量，）。
8.在一次测定引力常量的实验中，已 ( http: / / www.21cnjy.com )知一个质量为0.8kg的球，以1.3×10-10N的力吸引另一个质量为40×10-3kg的球，这两个球相距4.0×10-2m，地球表面的重力加速度为9.8m/s2，地球半径为6400km。试根据这些数据计算地球的质量为多少千克？
【B组】
1．设在地球上和在x天体上，以相同 ( http: / / www.21cnjy.com )的初速度竖直上抛一物体，物体上升的最大高度比为K(均不计阻力)，且已知地球和x天体的半径比也为K，则地球质量与x天体的质量比为( )
A．1 B．K C．K2 D．1/K
2．(1988年·全国高考)设地球表面重力加 ( http: / / www.21cnjy.com )速度为g0，物体在距离地心4R(R是地球的半径)处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则g/g0为( )
Ａ．1 Ｂ．1/9 Ｃ．1/4 Ｄ．1/16
3.物体在月球表面的重力加速度是在地球表面的重力加速度的1/6，这说明了( )
A．地球的半径是月球半径的6倍 B．地球的质量是月球质量的6倍
C．月球吸引地球的力是地球吸引月球的力的1/6
D．物体在月球表面的重力是其在地球表面的重力的1/6
4.太阳表面半径为R′，平均密度为ρ′，地球表面半径和平均密度分别为R和ρ ，
地球表面附近的重力加速度为g0 ，则太阳表面附近的重力加速度g′( )
A． B． C． D．
5．假设火星和地球都是球体 ( http: / / www.21cnjy.com )，火星质量M火和地球质量M地之比为M火/M地＝p，火星半径R火和地球半径R地之比为R火/R地＝q，那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力加速度g地之比g火/g地等于( )
A．p/q2 B．pq2 C．p/q D．pq
6. 如图所示，有A、B ( http: / / www.21cnjy.com )两颗行星绕同一颗恒星M做圆周运动，旋转方向相同，A行星的周期为T1，B行星的周期为T2，在某一时刻两行星相距最近，则( )
A.经过时间t=T1+T2，两行星再次相距最近
B.经过时间，两行星再次相距最近
C.经过时间 ，两行星首次相距最远
D.经过时间 ，两行星首次相距最远
7.用火箭把宇航员送到月球上，如果他已知月球的半径，那么他用一个弹簧测力计和一个已知质量的砝码，能否测出月球的质量 应该怎样测定
8．两颗靠得很近的恒星，必须各以一定的 ( http: / / www.21cnjy.com )速率绕它们连线上某一点转动，才不至于由于万有引力的作用而将它们吸引到一起．已知这两颗恒星的质量为m1、m2，相距L，求这两颗恒星的转动周期．
练案
【A组】
1.A 2.D 3.BD 4.BD 5.BC 6.D
7.重力是万有引力的分力，地球上物体随 ( http: / / www.21cnjy.com )地球自转作圆周运动的向心力由万有引力的分力提供，引力的另一分力为重力。在赤道上的物体万有引力、重力和向心力在一条直线上，结合其特点和题中条件可知重力为零时，万有引力充当向心力。由以上分析可知，地球自转加快，重力减小。
当重力为零时有
则
代入数值得
说明：在通常情况中，物体随地球自转 ( http: / / www.21cnjy.com )所作的圆周运动所需向心力很小，故可在近似计算中认为万有引力等于重力。但若要考虑自转的影响时则不能近似处理。
8.由于地球对物体的引力等于物体受到的重力
G=mg,∴M地= ①
又因为两球之间的万有引力为F=G ②
所以有：G=
②式代入上①式得：M地=
代入数据可得：M=
=6.2×1024（kg）
【B组】
1.B 2.D 3.D 4.C 5.A 6.D
7.将砝码挂在弹簧测力计上，测出弹簧测力计的读数F.
由F=mg月，得：g月= ①
在月球表面，砝码的重力应等于月球的引力
mg月=G,则M= ②
将①代入②，解得M=
8解析：由万有引力定律和向心力公式来求即可．m1、m2做匀速圆周运动的半径分别为R1、R2，它们的向心力是由它们之间的万有引力提供，所以
①
②
R1+R2＝L ③
由①②③得：
，得：
代入①式
所以：
T2＝
T＝2