高中物理人教版（2019新版）第二册 达标训练题第七章 2万有引力定律 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版（2019新版）第二册 达标训练题第七章 2万有引力定律 Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 75.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-12-25 13:00:43 | ||
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文档简介
1．(行星运动向心力来源)如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，那么下列说法中正确的是( )
A．行星受到太阳的引力，引力提供行星做圆周运动的向心力
B．行星受到太阳的引力，行星运动不需要向心力
C．行星同时受到太阳的万有引力和向心力
D．行星受到太阳的引力与它运动的向心力不相等
答案 A
解析 行星受到太阳的引力，引力提供行星做圆周运动的向心力，A正确，B错误；向心力是效果力，实际受力分析时不分析向心力，行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力来源于太阳的引力，所以行星受到太阳的引力与它运行的向心力相等，C、D错误。
2．(行星与太阳间的引力)(多选)对于太阳与行星间的引力表达式F＝G，下列说法正确的是( )
A．公式中的G为比例系数，与太阳、行星均无关
B．M、m彼此受到的引力总是大小相等
C．M、m彼此受到的引力是一对平衡力，合力等于0，M和m都处于平衡状态
D．M、m彼此受到的引力是一对作用力与反作用力
答案 ABD
解析 太阳与行星间的引力是两物体因质量而引起的一种力，分别作用在两个物体上，是一对作用力与反作用力，大小相等，不能进行合成，故B、D正确，C错误；公式中的G为比例系数，与太阳、行星均没有关系，A正确。
3．(万有引力定律的理解)(多选)下列关于万有引力的说法，正确的有( )
A．物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力
B．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的
C．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的合力都是地球的万有引力
D．F＝G中，G是一个比例常数，没有单位
答案 BC
解析 物体间力的作用是相互的，物体落到地面上，地球对物体有引力，物体对地球也存在引力，A错误；万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的，B正确；地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的合力都是地球的万有引力，C正确；国际单位制中质量m、距离r、力F的单位分别是kg、m、N，根据牛顿的万有引力定律F＝G，得到G的单位是N·m2/kg2，D错误。
4．(万有引力定律的理解)关于万有引力公式F＝G，下列说法中正确的是( )
A．当两个物体之间的距离趋近于零时，F趋于无穷大
B．只要两个物体是球体，就可用此式求解万有引力
C．两只相距0.5 m的小狗之间的万有引力可用此式计算
D．任何两个物体间都存在万有引力
答案 D
解析 当两个物体之间的距离趋近于零时，物体不能看成质点，就不能直接用F＝G来计算万有引力，所以距离很近时，不能用此公式推出F趋于无穷大，A错误；球体间只有质量分布均匀时，才能用公式F＝G求解万有引力，B错误；两只小狗相距0.5 m时，它们之间的距离与它们的尺寸相差不多，故不能看成质点，不可以用F＝G求它们之间的万有引力，C错误；由万有引力定律知D正确。
5．(万有引力定律的理解)要使两物体间的万有引力减小到原来的，下列做法不可行的是( )
A．使两物体的质量各减小一半，距离不变
B．使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变
C．使两物体间的距离增大到原来的2倍，质量不变
D．两物体的质量和距离都减小到原来的
答案 D
解析 万有引力定律的表达式为F＝G，根据该公式可知，使两物体的质量各减小一半，距离不变，则万有引力变为原来的，A可行；使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变，则万有引力变为原来的，B可行；使两物体间的距离增大到原来的2倍，质量不变，则万有引力变为原来的，C可行；两物体的质量和距离都减小到原来的，则万有引力大小不变，D不可行。
6．(重力加速度的理解)火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为( )
A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g
答案 B
解析 在星球表面近似有mg＝G，设火星表面的重力加速度为g火，则＝·2＝0.4，故B正确。
7．(重力加速度与高度的关系)地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为，则该处距地球表面的高度为( )
A．(－1)R B．R
C.R D．2R
答案 A
解析 万有引力近似等于重力，设地球的质量为M，物体质量为m，该处距地面的高度为h，分别列式G＝mg，G＝m·，联立得2R2＝(R＋h)2，解得h＝(－1)R，A正确。
8．(万有引力定律的应用)设地球是半径为R的均匀球体，质量为M，若把质量为m的物体放在地球的中心，则物体受到的地球的万有引力大小为( )
A．零 B．无穷大
C．G D．无法确定
答案 A
解析 设想把物体放到地球的中心，此时F＝G已不适用，但地球的各部分对物体的吸引力是对称的，故物体受到的地球的万有引力的合力是零，故应选A。
9．(万有引力定律的应用)地球质量大约是月球质量的81倍，一飞行器位于地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，飞行器距月球球心的距离与月球球心距地球球心的距离之比为( )
A．1∶9 B．9∶1
C．1∶10 D．10∶1
答案 C
解析 设月球质量为m，地月间距离为r，飞行器质量为m0，则地球质量为81m，当飞行器距月球的距离为r′时，月球对它的引力等于地球对它的引力，则G＝G，所以＝9，r＝10r′，r′∶r＝1∶10，故C正确。
10.(重力与高度的关系)如图所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面发射后，以加速度竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为发射前压力的。已知地球半径为R，求火箭此时离地面的高度。(g为地面附近的重力加速度)
答案
解析 火箭上升过程中，测试仪器受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，设高度为h时，重力加速度为g′，
根据牛顿第三定律及平衡条件可知，高h处测试仪器受到的支持力为FN＝mg，
由牛顿第二定律得FN－mg′＝m·，解得g′＝g，
由万有引力定律知：G＝mg′，G＝mg，
联立解得h＝。
B组：等级性水平训练
11．(万有引力定律的应用)两个完全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．2F B．4F C．8F D．16F
答案 D
解析 两个小铁球之间的万有引力为F＝G。实心小铁球的质量为m＝ρV＝ρ·πr3，大铁球的半径r′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＝＝。故两个大铁球间的万有引力为F′＝G＝16F，故选D。
12．(万有引力定律的应用)如图所示，一个质量均匀分布的半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F。如果在球体中央挖去半径为r的一部分球体，且r＝，则原球体剩余部分对质点P的万有引力变为( )
A. B. C. D.
答案 C
解析 利用填补法来分析此题。原来物体间的万有引力为F，挖去的半径为的球体的质量为原来球体的质量的，其他条件不变，所以挖去的球体对质点P的万有引力为，故剩余部分对质点P的万有引力为F－＝，C正确。
13．(万有引力定律的应用)理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。假设地球是一个半径为R、质量分布均匀的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴Ox，如图所示。一个质量一定的小物体(可视为质点，假设它能够在地球内部移动)在x轴上各位置受到的引力大小用F表示，则下列选项中的四个F随x的变化关系图正确的是( )
答案 A
解析 由题意，物体在地球内部距离球心x(x
A．行星受到太阳的引力，引力提供行星做圆周运动的向心力
B．行星受到太阳的引力，行星运动不需要向心力
C．行星同时受到太阳的万有引力和向心力
D．行星受到太阳的引力与它运动的向心力不相等
答案 A
解析 行星受到太阳的引力，引力提供行星做圆周运动的向心力，A正确，B错误；向心力是效果力，实际受力分析时不分析向心力，行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力来源于太阳的引力，所以行星受到太阳的引力与它运行的向心力相等，C、D错误。
2．(行星与太阳间的引力)(多选)对于太阳与行星间的引力表达式F＝G，下列说法正确的是( )
A．公式中的G为比例系数，与太阳、行星均无关
B．M、m彼此受到的引力总是大小相等
C．M、m彼此受到的引力是一对平衡力，合力等于0，M和m都处于平衡状态
D．M、m彼此受到的引力是一对作用力与反作用力
答案 ABD
解析 太阳与行星间的引力是两物体因质量而引起的一种力，分别作用在两个物体上，是一对作用力与反作用力，大小相等，不能进行合成，故B、D正确，C错误；公式中的G为比例系数，与太阳、行星均没有关系，A正确。
3．(万有引力定律的理解)(多选)下列关于万有引力的说法，正确的有( )
A．物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力
B．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的
C．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的合力都是地球的万有引力
D．F＝G中，G是一个比例常数，没有单位
答案 BC
解析 物体间力的作用是相互的，物体落到地面上，地球对物体有引力，物体对地球也存在引力，A错误；万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的，B正确；地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的合力都是地球的万有引力，C正确；国际单位制中质量m、距离r、力F的单位分别是kg、m、N，根据牛顿的万有引力定律F＝G，得到G的单位是N·m2/kg2，D错误。
4．(万有引力定律的理解)关于万有引力公式F＝G，下列说法中正确的是( )
A．当两个物体之间的距离趋近于零时，F趋于无穷大
B．只要两个物体是球体，就可用此式求解万有引力
C．两只相距0.5 m的小狗之间的万有引力可用此式计算
D．任何两个物体间都存在万有引力
答案 D
解析 当两个物体之间的距离趋近于零时，物体不能看成质点，就不能直接用F＝G来计算万有引力，所以距离很近时，不能用此公式推出F趋于无穷大，A错误；球体间只有质量分布均匀时，才能用公式F＝G求解万有引力，B错误；两只小狗相距0.5 m时，它们之间的距离与它们的尺寸相差不多，故不能看成质点，不可以用F＝G求它们之间的万有引力，C错误；由万有引力定律知D正确。
5．(万有引力定律的理解)要使两物体间的万有引力减小到原来的，下列做法不可行的是( )
A．使两物体的质量各减小一半，距离不变
B．使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变
C．使两物体间的距离增大到原来的2倍，质量不变
D．两物体的质量和距离都减小到原来的
答案 D
解析 万有引力定律的表达式为F＝G，根据该公式可知，使两物体的质量各减小一半，距离不变，则万有引力变为原来的，A可行；使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变，则万有引力变为原来的，B可行；使两物体间的距离增大到原来的2倍，质量不变，则万有引力变为原来的，C可行；两物体的质量和距离都减小到原来的，则万有引力大小不变，D不可行。
6．(重力加速度的理解)火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为( )
A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g
答案 B
解析 在星球表面近似有mg＝G，设火星表面的重力加速度为g火，则＝·2＝0.4，故B正确。
7．(重力加速度与高度的关系)地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为，则该处距地球表面的高度为( )
A．(－1)R B．R
C.R D．2R
答案 A
解析 万有引力近似等于重力，设地球的质量为M，物体质量为m，该处距地面的高度为h，分别列式G＝mg，G＝m·，联立得2R2＝(R＋h)2，解得h＝(－1)R，A正确。
8．(万有引力定律的应用)设地球是半径为R的均匀球体，质量为M，若把质量为m的物体放在地球的中心，则物体受到的地球的万有引力大小为( )
A．零 B．无穷大
C．G D．无法确定
答案 A
解析 设想把物体放到地球的中心，此时F＝G已不适用，但地球的各部分对物体的吸引力是对称的，故物体受到的地球的万有引力的合力是零，故应选A。
9．(万有引力定律的应用)地球质量大约是月球质量的81倍，一飞行器位于地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，飞行器距月球球心的距离与月球球心距地球球心的距离之比为( )
A．1∶9 B．9∶1
C．1∶10 D．10∶1
答案 C
解析 设月球质量为m，地月间距离为r，飞行器质量为m0，则地球质量为81m，当飞行器距月球的距离为r′时，月球对它的引力等于地球对它的引力，则G＝G，所以＝9，r＝10r′，r′∶r＝1∶10，故C正确。
10.(重力与高度的关系)如图所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面发射后，以加速度竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为发射前压力的。已知地球半径为R，求火箭此时离地面的高度。(g为地面附近的重力加速度)
答案
解析 火箭上升过程中，测试仪器受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，设高度为h时，重力加速度为g′，
根据牛顿第三定律及平衡条件可知，高h处测试仪器受到的支持力为FN＝mg，
由牛顿第二定律得FN－mg′＝m·，解得g′＝g，
由万有引力定律知：G＝mg′，G＝mg，
联立解得h＝。
B组：等级性水平训练
11．(万有引力定律的应用)两个完全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．2F B．4F C．8F D．16F
答案 D
解析 两个小铁球之间的万有引力为F＝G。实心小铁球的质量为m＝ρV＝ρ·πr3，大铁球的半径r′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＝＝。故两个大铁球间的万有引力为F′＝G＝16F，故选D。
12．(万有引力定律的应用)如图所示，一个质量均匀分布的半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F。如果在球体中央挖去半径为r的一部分球体，且r＝，则原球体剩余部分对质点P的万有引力变为( )
A. B. C. D.
答案 C
解析 利用填补法来分析此题。原来物体间的万有引力为F，挖去的半径为的球体的质量为原来球体的质量的，其他条件不变，所以挖去的球体对质点P的万有引力为，故剩余部分对质点P的万有引力为F－＝，C正确。
13．(万有引力定律的应用)理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。假设地球是一个半径为R、质量分布均匀的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴Ox，如图所示。一个质量一定的小物体(可视为质点，假设它能够在地球内部移动)在x轴上各位置受到的引力大小用F表示，则下列选项中的四个F随x的变化关系图正确的是( )
答案 A
解析 由题意，物体在地球内部距离球心x(x