2019—2020人教版物理必修二第6章万有引力与航天课后作业及答案
文档属性
| 名称 | 2019—2020人教版物理必修二第6章万有引力与航天课后作业及答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 194.0KB | ||
| 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 | 2020-03-03 16:10:30 | ||
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文档简介
2019—2020人教版物理必修二第6章万有引力与航天课后作业及答案
必修必修二第6章 万有引力与航天
一、选择题
1、16世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,经过40多年的天文观测和潜心研究,提出了“日心说”的如下四个基本论点,这四个论点目前看不存在缺陷的是( )
A.宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动
B.地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星,月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动
C.天穹不转动,因为地球每天自西向东自转一周,造成天体每天东升西落的现象
D.与日地距离相比,其他恒星离地球都十分遥远,比日地间距离大
得多
解析:天文学家开普勒在认真整理了第谷的观测资料后,在哥白尼学说的基础上,抛弃了圆轨道的说法,提出了以大量观测资料为依据的开普勒三定律,揭示了天体运动的真相,所有行星围绕太阳运动的轨道为椭圆,太阳处于椭圆的一个焦点上,整个宇宙是在不停运动的,故选项D不存在缺陷。
【参考答案】D
2、.下列说法正确的是（ ）
A.?地球是一颗绕太阳运动的行星
B.?关于天体运动的日心说和地心说都是错误的
C.?太阳是静止不动的，地球和其它行星都在绕太阳转动
D.?地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其它行星却绕地球转动
【答案】AB
【解析】【解答】解：A、地球是绕太阳运动的一颗行星，故A正确； B、现在的观点看地心说和日心说都是错误的，都是有其时代局限性的，故B正确；
C、太阳系在银河系中运动，银河系也在运动，故C正确；
D、地球是绕太阳运动的一颗行星，而太阳系在银河系中运动，银河系也在运动，故D错误；
故选：AB．
【分析】要判断出正确的选项必须了解地心说和日心说，具体内容为：地心说：认为地球是静止不动，是宇宙的中心，宇宙万物都绕地球运动；日心说：认为太阳不动，地球和其他行星都绕太阳运动，然后结合开普勒行星运动定律来判断．
3、假设行星绕太阳在某轨道上做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.行星受到太阳的引力和向心力
B.太阳对行星有引力,行星对太阳没有引力
C.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力
D.太阳对行星的引力与行星的质量成正比
解析:向心力是效果力,它由物体所受外力提供,A错误;太阳与行星间的引力是一对相互作用力,大小相等,B,C错误;由于太阳质量为确定值,因此太阳对行星的引力与行星的质量成正比,D正确。
【参考答案】D
4、紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星,该小行星的半径为16 km。若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体。小行星的密度与地球相同。已知地球半径R=6 400 km,地球表面重力加速度为g,这个小行星表面的重力加速度为 (B)
A.400g B.g C.20g D.g
5、如有两艘轮船,质量都是1.0×107 kg,相距10 km,已知引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,则它们之间的万有引力的大小为( )
A.6.67×10-5 N,相比于船自身的重力,该引力可忽略
B.6.67×10-5 N,相比于船自身的重力,该引力不能忽略
C.6.67×106 N,相比于船自身的重力,该引力可忽略
D.6.67×106 N,相比于船自身的重力,该引力不能忽略
解析:由万有引力定律F=G可得F=6.67×10-11× N=6.67×
10-5 N,作为估算,g取10 m/s2,则万有引力与重力的比值==
6.67×10-13,所以,相比于船自身的重力,该引力可忽略。
【参考答案】A
6、某物体在低速(接近0)情况下质量为m0，在速度为v的高速(接近光速)情况下质量为m，则由狭义相对论，物体速度v=______。
【参考答案】
【解析】根据m＝可得v＝。
7、到了1821年,人们发现天王星的实际轨道与由万有引力定律计算出的理论轨道存在较大的差异,当时人们提出了以下各种猜想,之后被证明符合事实的是( )
A.可能是天文观测的数据还不够准确
B.可能是天王星内侧的土星和木星对它的吸引而产生的
C.可能是天王星外侧的一颗未知行星对它的吸引而产生的
D.可能是天王星的一颗质量很大的卫星对它的吸引造成的
解析:天王星的实际轨道与由万有引力定律计算出的理论轨道存在较大的差异,是因为天王星外侧的海王星(当时未知)对它的吸引而产
生的。
【参考答案】C
8、2001年10月22日，欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞，命名为MCG6－30－15，由于黑洞的强大引力，周围物质大量掉入黑洞，假定银河系中心仅此一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心匀速运转，下列哪一组数据可估算该黑洞的质量 ( )
A．地球绕太阳公转的周期和速度
B．太阳的质量和运行速度
C．太阳质量和到MCG6－30－15的距离
D．太阳运行速度和到MCG6－30－15的距离
【参考答案】D
9、如图所示,图中v1,v2和v3分别为第一、第二和第三宇宙速度,三个飞行器a,b,c分别以第一、第二和第三宇宙速度从地面上发射,三个飞行器中能够克服地球的引力,永远离开地球的是( )
A.只有a B.只有b
C.只有c D.b和c
解析:当发射的速度大于等于第二宇宙速度,卫星会挣脱地球的引力,不再绕地球飞行,当发射的速度大于等于第三宇宙速度,卫星会挣脱太阳的引力,飞出太阳系,故D正确,A,B,C错误。
【参考答案】D
10、如图所示,a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星。其中a、c的轨道相交于P,b、d在同一个圆轨道上。某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方。下列说法中正确的是 ( )
A.b、d存在相撞危险
B.a、c的加速度大小相等,且大于b的加速度
C.b、c的角速度大小相等,且小于a的角速度
D.a、c的线速度大小相等,且小于d的线速度
【答案】B
11、对于时空观的认识，下列说法正确的是( )
A．相对论给出了物体在低速运动时所遵循的规律
B．相对论具有普遍性，经典物理学为它在低速运动时的特例
C．相对论的出现使经典物理学在自己的适用范围内不再继续发挥作用
D．经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实验的检验，因此在任何情况下都适用
【答案】B
【解析】相对论给出了物体在高速运动时所遵循的规律，经典物理学为它在低速运动时的特例，在自己的适用范围内还将继续发挥作用．经典物理学有简捷的优势．因此选项A、C、D错误，B正确．
二、填空、实验题
我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星 ”的实验活动，假设王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的 ?，质量是地球质量的 ?，已知地球表面的重力加速度是 ，地球的半径为 ，忽略两星球大气阻力及自转的影响，则火星的密度为________，火星表面的重力加速度是________。
【答案】；g
【解析】【解答】由 =mg，得到：g= ，已知火星半径是地球半径的 ，质量是地球质量的 ，则火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的 ，即为 g；设火星质量为M′，由万有引力等于重力可得：G =mg′，解得：M′= ，密度为： ；
【分析】 此题应注意总结， 在处理问题时候可直接使用，避免大量计算。
二、计算题类
1、土星直径为119 300 km,是太阳系中第二大行星,自转周期只需 10 h 39 min,公转周期为29.4年,距离太阳1.432×109 km。土星最引人注目的是绕着其赤道的巨大光环。在地球上人们只需要一架小型望远镜就能清楚地看到光环,环的外沿直径约为 274 000 km。请由上面提供的信息,估算地球距太阳有多远。(保留两位有效数字)
解析:根据开普勒第三定律有=k,k只与太阳质量有关。则=,其中T为公转周期,R为行星到太阳的距离。代入数值得=,得R地≈1.5×1011 m=1.5×108 km。
答案:1.5×108 km
2、登月火箭关闭发动机在离月球表面112 km的空中沿圆形轨道运动,周期是120.5 min,月球的半径是1 740 km。根据这组数据计算月球的质量和平均密度。(保留两位有效数字)
【参考解析】
天体密度和质量的估算是利用人造卫星围绕天体做匀速圆周运动,测出其周期和运动半径即可求天体质量和密度。设月球半径为R,月球质量为M,月球密度为ρ,登月火箭轨道离月球表面高度为h,运动周期为T,火箭质量为m。因为F向=mω2(R+h)=m,F引=G,而F向=F引。由以上各式得M=
=7.2×1022 kg。由于V=,ρ=,所以ρ==3.3×103 kg/m3。
答案:7.2×1022 kg 3.3×103 kg/m3
o
必修必修二第6章 万有引力与航天
一、选择题
1、16世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,经过40多年的天文观测和潜心研究,提出了“日心说”的如下四个基本论点,这四个论点目前看不存在缺陷的是( )
A.宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动
B.地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星,月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动
C.天穹不转动,因为地球每天自西向东自转一周,造成天体每天东升西落的现象
D.与日地距离相比,其他恒星离地球都十分遥远,比日地间距离大
得多
解析:天文学家开普勒在认真整理了第谷的观测资料后,在哥白尼学说的基础上,抛弃了圆轨道的说法,提出了以大量观测资料为依据的开普勒三定律,揭示了天体运动的真相,所有行星围绕太阳运动的轨道为椭圆,太阳处于椭圆的一个焦点上,整个宇宙是在不停运动的,故选项D不存在缺陷。
【参考答案】D
2、.下列说法正确的是（ ）
A.?地球是一颗绕太阳运动的行星
B.?关于天体运动的日心说和地心说都是错误的
C.?太阳是静止不动的，地球和其它行星都在绕太阳转动
D.?地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其它行星却绕地球转动
【答案】AB
【解析】【解答】解：A、地球是绕太阳运动的一颗行星，故A正确； B、现在的观点看地心说和日心说都是错误的，都是有其时代局限性的，故B正确；
C、太阳系在银河系中运动，银河系也在运动，故C正确；
D、地球是绕太阳运动的一颗行星，而太阳系在银河系中运动，银河系也在运动，故D错误；
故选：AB．
【分析】要判断出正确的选项必须了解地心说和日心说，具体内容为：地心说：认为地球是静止不动，是宇宙的中心，宇宙万物都绕地球运动；日心说：认为太阳不动，地球和其他行星都绕太阳运动，然后结合开普勒行星运动定律来判断．
3、假设行星绕太阳在某轨道上做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.行星受到太阳的引力和向心力
B.太阳对行星有引力,行星对太阳没有引力
C.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力
D.太阳对行星的引力与行星的质量成正比
解析:向心力是效果力,它由物体所受外力提供,A错误;太阳与行星间的引力是一对相互作用力,大小相等,B,C错误;由于太阳质量为确定值,因此太阳对行星的引力与行星的质量成正比,D正确。
【参考答案】D
4、紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星,该小行星的半径为16 km。若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体。小行星的密度与地球相同。已知地球半径R=6 400 km,地球表面重力加速度为g,这个小行星表面的重力加速度为 (B)
A.400g B.g C.20g D.g
5、如有两艘轮船,质量都是1.0×107 kg,相距10 km,已知引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,则它们之间的万有引力的大小为( )
A.6.67×10-5 N,相比于船自身的重力,该引力可忽略
B.6.67×10-5 N,相比于船自身的重力,该引力不能忽略
C.6.67×106 N,相比于船自身的重力,该引力可忽略
D.6.67×106 N,相比于船自身的重力,该引力不能忽略
解析:由万有引力定律F=G可得F=6.67×10-11× N=6.67×
10-5 N,作为估算,g取10 m/s2,则万有引力与重力的比值==
6.67×10-13,所以,相比于船自身的重力,该引力可忽略。
【参考答案】A
6、某物体在低速(接近0)情况下质量为m0，在速度为v的高速(接近光速)情况下质量为m，则由狭义相对论，物体速度v=______。
【参考答案】
【解析】根据m＝可得v＝。
7、到了1821年,人们发现天王星的实际轨道与由万有引力定律计算出的理论轨道存在较大的差异,当时人们提出了以下各种猜想,之后被证明符合事实的是( )
A.可能是天文观测的数据还不够准确
B.可能是天王星内侧的土星和木星对它的吸引而产生的
C.可能是天王星外侧的一颗未知行星对它的吸引而产生的
D.可能是天王星的一颗质量很大的卫星对它的吸引造成的
解析:天王星的实际轨道与由万有引力定律计算出的理论轨道存在较大的差异,是因为天王星外侧的海王星(当时未知)对它的吸引而产
生的。
【参考答案】C
8、2001年10月22日，欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞，命名为MCG6－30－15，由于黑洞的强大引力，周围物质大量掉入黑洞，假定银河系中心仅此一个黑洞，已知太阳系绕银河系中心匀速运转，下列哪一组数据可估算该黑洞的质量 ( )
A．地球绕太阳公转的周期和速度
B．太阳的质量和运行速度
C．太阳质量和到MCG6－30－15的距离
D．太阳运行速度和到MCG6－30－15的距离
【参考答案】D
9、如图所示,图中v1,v2和v3分别为第一、第二和第三宇宙速度,三个飞行器a,b,c分别以第一、第二和第三宇宙速度从地面上发射,三个飞行器中能够克服地球的引力,永远离开地球的是( )
A.只有a B.只有b
C.只有c D.b和c
解析:当发射的速度大于等于第二宇宙速度,卫星会挣脱地球的引力,不再绕地球飞行,当发射的速度大于等于第三宇宙速度,卫星会挣脱太阳的引力,飞出太阳系,故D正确,A,B,C错误。
【参考答案】D
10、如图所示,a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星。其中a、c的轨道相交于P,b、d在同一个圆轨道上。某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方。下列说法中正确的是 ( )
A.b、d存在相撞危险
B.a、c的加速度大小相等,且大于b的加速度
C.b、c的角速度大小相等,且小于a的角速度
D.a、c的线速度大小相等,且小于d的线速度
【答案】B
11、对于时空观的认识，下列说法正确的是( )
A．相对论给出了物体在低速运动时所遵循的规律
B．相对论具有普遍性，经典物理学为它在低速运动时的特例
C．相对论的出现使经典物理学在自己的适用范围内不再继续发挥作用
D．经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实验的检验，因此在任何情况下都适用
【答案】B
【解析】相对论给出了物体在高速运动时所遵循的规律，经典物理学为它在低速运动时的特例，在自己的适用范围内还将继续发挥作用．经典物理学有简捷的优势．因此选项A、C、D错误，B正确．
二、填空、实验题
我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星 ”的实验活动，假设王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的 ?，质量是地球质量的 ?，已知地球表面的重力加速度是 ，地球的半径为 ，忽略两星球大气阻力及自转的影响，则火星的密度为________，火星表面的重力加速度是________。
【答案】；g
【解析】【解答】由 =mg，得到：g= ，已知火星半径是地球半径的 ，质量是地球质量的 ，则火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的 ，即为 g；设火星质量为M′，由万有引力等于重力可得：G =mg′，解得：M′= ，密度为： ；
【分析】 此题应注意总结， 在处理问题时候可直接使用，避免大量计算。
二、计算题类
1、土星直径为119 300 km,是太阳系中第二大行星,自转周期只需 10 h 39 min,公转周期为29.4年,距离太阳1.432×109 km。土星最引人注目的是绕着其赤道的巨大光环。在地球上人们只需要一架小型望远镜就能清楚地看到光环,环的外沿直径约为 274 000 km。请由上面提供的信息,估算地球距太阳有多远。(保留两位有效数字)
解析:根据开普勒第三定律有=k,k只与太阳质量有关。则=,其中T为公转周期,R为行星到太阳的距离。代入数值得=,得R地≈1.5×1011 m=1.5×108 km。
答案:1.5×108 km
2、登月火箭关闭发动机在离月球表面112 km的空中沿圆形轨道运动,周期是120.5 min,月球的半径是1 740 km。根据这组数据计算月球的质量和平均密度。(保留两位有效数字)
【参考解析】
天体密度和质量的估算是利用人造卫星围绕天体做匀速圆周运动,测出其周期和运动半径即可求天体质量和密度。设月球半径为R,月球质量为M,月球密度为ρ,登月火箭轨道离月球表面高度为h,运动周期为T,火箭质量为m。因为F向=mω2(R+h)=m,F引=G,而F向=F引。由以上各式得M=
=7.2×1022 kg。由于V=,ρ=,所以ρ==3.3×103 kg/m3。
答案:7.2×1022 kg 3.3×103 kg/m3
o