2019-2020学年高中物理人教版必修2：6.2太阳与行星间的引力 课时作业（含解析)

6.2太阳与行星间的引力
课时作业（含解析)
1．万有引力定律的表达式是（　　）
A．
B．
C．
D．
2．下列关于万有引力定律的说法中正确的是（　　）
A．万有引力定律是卡文迪许在总结前人研究的基础上发现的
B．公式F=中的r是指两个质点间的距离或两个均匀球体的球心间的距离
C．公式F=中的G是一个比例常数，是没有单位的
D．由F=可知，当距离r趋向于0时，F趋向于无穷大
3．如图所示，两个半径分别为r1和r2的球，质量均匀分布，分别为m1和m2，两球之间的距离为r，则两球间的万有引力大小为（　　）
A．F=G
B．F=G
C．F=G
D．F=G
4．若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（　　）
A．地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的
B．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的
C．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的
D．苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
5．2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描F随h变化关系的图像是
A．B．C．D．
6．万有引力定律的表达式是　　
A．
B．
C．
D．
7．地球的质量为M，半径为R。质量为m的宇航员离地面高度为h时，受到地球的万有引力为（
）
A．F＝G
B．F＝G
C．F＝G
D．F＝G
8．“月—地检验”的结果说明(　　)
A．地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质的力
B．地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力不是同一种性质的力
C．地面物体所受地球的引力只与物体的质量有关，即G＝mg
D．月球所受地球的引力只与月球质量有关
9．若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为．已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为．由此可知，该行星的半径约为（
）
A．
B．
C．
D．
10．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
A．
B．
C．
D．
11．质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，其轨道半径、线速度大小和向心加速度大小分别为r、v、a，引力常量为G，则在该卫星所受到的地球引力大小的下列各种表达式中，正确的是
A．
B．
C．
D．
12．如图所示，某行星绕太阳运动的轨道是椭圆，A点是轨道上距太阳最近的位置，B点是轨道上距太阳最远的位置。行星在A点时的速度________（填“大于”、“小于”或“等于”）在B点时的速度；行星在A点时太阳对它的万有引力________（填“大于”、“小于”或“等于”）在B点时太阳对它的万有引力。
13．太阳对行星的引力大小与行星的质量________（选填“正比”或“反比”），与它们的距离的平方成________（选填“正比”或“反比”）
14．英国物理学家____________利用____________这一巧妙的实验装置，验证了万有引力定律，并测出了________________________．
15．甲物体的质量是乙物体质量的50倍，则甲物体对乙物体的万有引力是乙物体对甲物体的万有引力的______倍．
16．月球的存在对地球产生了许多影响，比如潮汐现象主要就是由于月球对地球的________影响而产生的，地球上离月球最近和最远的两个点形成了潮汐现象的________（填：高潮或低潮）点。
参考答案
1．C
【解析】
万有引力定律为自然界中任意两个物体间的引力与两物体质量的乘积成正比，与距离的平方成反比，即公式为，故C正确，ABD错误。
故选C。
2．B
【解析】
万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的，选项A错误；公式F=中的r是指两个质点间的距离或两个均匀球体的球心间的距离，选项B正确；公式F=中的G是一个比例常数，单位是：N?m2/kg2，选项C错误；当距离r趋向于0时，公式F=不再适用，选项D错误。
3．D
【解析】
根据万有引力公式
其中R应该为两个球心间的距离，即
可知，D正确，ABC错误。
故选D。
4．B
【解析】
A．设月球质量为，地球质量为M，苹果质量为，则月球受到的万有引力为
苹果受到的万有引力为
由于月球质量和苹果质量之间的关系未知，故二者之间万有引力的关系无法确定，故选项A错误；
B．根据牛顿第二定律
，
整理可以得到
故选项B正确；
C．在地球表面处
在月球表面处
由于地球、月球本身的半径大小、质量大小关系未知，故无法求出月球表面和地面表面重力加速度的关系，故选项C错误；
D由C可知，无法求出月球表面和地面表面重力加速度的关系，故无法求出苹果在月球表面受到的引力与地球表面引力之间的关系，故选项D错误。
故选B。
5．D
【解析】
根据万有引力定律可得：
，h越大，F越小，故选项D符合题意；
6．A
【解析】
万有引力定律的表达式是，选项A正确，BCD错误。
故选A。
7．D
【解析】
根据万有引力公式有，其中
万有引力大小为
故D正确，ABC错误；
故选D。
8．A
【解析】
月--地检验的结果说明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质的力，故A正确，B错误；月--地检验的结果说明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质的力．即遵循力与距离的平方成反比的规律，故C错误；依据万有引力定律，则月球所受地球的引力除与月球质量有关外，还与地球质量有关，故D错误．所以A正确，BCD错误．
9．C
【解析】
通过平抛运动的规律求出在星球上该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比，再由万有引力等于重力，求出行星的半径；
【详解】
对于任一行星，设其表面重力加速度为g
根据平抛运动的规律得：，得到：
则水平射程
可得该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比
根据，得，可得
解得行星的半径，故选项C正确，ABD错误．
【点睛】
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用．
10．B
【解析】
令地球的密度为ρ，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有，由于地球的质量为，所以重力加速度的表达式可写成：．根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，固在深度为d的井底，受到地球的万有引力即为半径等于（R-d）的球体在其表面产生的万有引力，故井底的重力加速度，所以有，故B正确；
【点睛】
抓住在地球表面重力和万有引力相等，在矿井底部，地球的重力和万有引力相等，要注意在矿井底部所谓的地球的质量不是整个地球的质量而是半径为（R-d）的球体的质量．
11．ABD
【解析】
质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得：，故ABD正确，C错误；故选ABD.
【点睛】根据万有引力定律求解卫星受到的万有引力，根据卫星围绕地球做匀速圆运动也可以求解万有引力，要注意向心力表达式中的m应为卫星的质量．
12．大于
大于
【解析】
[1]根据开普勒第二定律可知行星在A点时的速度大于在B点时的速度。
[2]根据万有引力定律可知行星在A点时太阳对它的万有引力大于在B点时太阳对它的万有引力。
13．正比
反比
【解析】
考查万有引力定律
【详解】
(1)(2)根据万有引力定律
可知，太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，与它们的距离的平方成反比。
14．卡文迪许
扭秤
引力常量
【解析】
[1][2][3]英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量G的值。
15．1
【解析】
[1]．两物体之间的万有引力是相互作用力，大小相等，方向相反，则甲物体对乙物体的万有引力是乙物体对甲物体的万有引力的１倍．
16．引力
高潮
【解析】
[1][2]．月球的存在对地球产生了许多影响，比如潮汐现象主要就是由于月球对地球的引力影响而产生的，地球上离月球最近和最远的两个点形成了潮汐现象的高潮点。