第六章《万有引力与航天》测试卷-2020-2021学年高一下学期物理人教版必修2 Word版含答案
文档属性
| 名称 | 第六章《万有引力与航天》测试卷-2020-2021学年高一下学期物理人教版必修2 Word版含答案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 102.2KB | ||
| 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 | 2021-05-31 12:24:20 | ||
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文档简介
第六章《万有引力与航天》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.2016年10月19日，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接，形成一个组合体，如图所示，假设组合体在距离地面393千米高的轨道上绕地球做匀速圆周运动．航天员景海鹏、陈冬随后进入“天宫二号”空间实验室，两人在“天宫二号”空间实验室中工作、生活了30天，期间进行了多项科学实验和科普活动．下列说法中正确的是( )
A．
组合体绕地球做匀速圆周运动的向心加速度比同步卫星小
B．
在“天宫二号”空间实验室中航天员可以借助重锤和羽毛演示轻重物体下落快慢相同的实验
C．
组合体绕地球做匀速圆周运动的速度一定小于7.9
km/s
D．
航天员在“天空二号”空间实验室中工作的30天里共经历了30次日出
2.2019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，能够描述F随h变化关系的图象是( )
A．
B．
C．
D．
3.(多选)假设“嫦娥三号”探月卫星到了月球附近，以速度v在月球表面附近做匀速圆周运动，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，不计周围其他天体的影响，则下列说法正确的是( )
A．
“嫦娥三号”探月卫星的轨道半径为
B．
月球的平均密度约为
C．
“嫦娥三号”探月卫星的质量约为
D．
月球表面的重力加速度约为
4.我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350
km，“神舟八号”的运行轨道高度为343
km.它们的运行轨道均视为圆周，则( )
A．
“天宫一号”比“神舟八号”速度大
B．
“天宫一号”比“神舟八号”周期长
C．
“天宫一号”比“神舟八号”角速度大
D．
“天宫一号”比“神舟八号”加速度大
5.如图所示，关于物体的重力，下列说法中正确的是( )
A．
同一物体在地球上的任何位置所受重力都相同
B．
把物体从地面移向高空中，物体所受重力减小
C．
同一物体在赤道上受到的重力比两极大
D．
物体所受重力的方向与所受万有引力的方向一定不相同
6.某同学这样来计算第一宇宙速度：v＝＝km/s＝0.465
km/s，这一结果与正确的值相差很大，这是由于他在近似处理中错误地假设了( )
A．
卫星的周期等于地球自转的周期
B．
卫星的轨道是圆
C．
卫星的轨道半径等于地球的半径
D．
卫星的向心力等于它在地面上时所受的地球引力
7.关于万有引力定律应用于天文学研究的历史事实，下列说法中正确的是( )
A．
天王星和海王星，都是运用万有引力定律，经过大量计算以后而发现的
B．
在18世纪已经发现的7颗行星中，人们发现第七颗行星——天王星的运动轨道总是同根据万有引力定律计算出来的结果有比较大的偏差，于是有人推测，在天王星轨道外还有一颗行星，是它的存在引起了上述偏差
C．
第八颗行星，是牛顿运用自己发现的万有引力定律，经过大量计算而发现的
D．
天王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶合作研究后共同发现的
8.在力学理论建立的过程中，关于科学家和他们的贡献下列说法中不正确的是( )
A．
伽利略首先将实验事实和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来
B．
笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献
C．
开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律
D．
牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量
9.“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
10.下列关于弱引力与强引力的论述中，正确的是( )
A．
遵从万有引力定律的引力常称为强引力
B．
遵从爱因斯坦引力理论的引力常称为弱引力
C．
中子星表面的引力比常见的引力强得多，牛顿的引力理论已经不使用了
D．
密度越大的天体表面的引力越弱
11.对于万有引力定律的表达式F＝G，下列说法中正确的是( )
A．
公式中G为引力常量，它是由牛顿在实验室测得的，而不是人为规定的
B．
当r趋于零时，万有引力趋于无限大
C．
两物体间的万有引力总是大小相等，与m1、m2是否相等无关
D．
两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
12.若有一星球密度与地球密度相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的3倍，则该星球质量是地球质量的( )
A．
27倍
B．
3倍
C．
0.5倍
D．
9倍
13.a是地球赤道上一栋建筑，b是在赤道平面内做匀速圆周运动的卫星，c是地球同步卫星，已知c到地心距离是b的二倍，某一时刻b，c刚好位于a的正上方(如图所示)，经48
h，a，b，c的大致位置是图中的( )
A．
B．
C．
D．
14.有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点.现从M中挖去半径为R的球体，如图所示，则剩余部分对m的万有引力F为( )
A．
B．
C．
D．
15.下列说法正确的是( )
A．
以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值
B．
物理学的发展，使人们认识到经典力学有它的适用范围
C．
相对论和量子力学的出现，是对经典力学的全盘否定
D．
经典力学对处理高速运动的宏观物体具有相当高的实用价值
二、填空题(共3小题)
16.据报道，美国计划2021年开始每年送15
000名游客上太空旅游．如图所示，当航天器围绕地球做椭圆运行时，近地点A的速率________(填“大于”“小于”或“等于”)远地点B的速率．
17.已知绕中心天体做匀速圆周运动的星体的轨道半径r，运动周期为T，
(1)中心天体的质量M＝____；
(2)若中心天体的半径为R，则其平均密度ρ＝____；
(3)若星体在中心天体表面附近做匀速圆周运动，则其平均密度ρ＝____.
18.经典力学认为时间是________，质量是_________，空间是________．经典力学深入到高速领域将被______所代替，深入到微观领域将被________所代替．
三、计算题(共3小题)
19.地球以3×104m/s的速度绕太阳公转时，它的质量增大到静止质量的多少倍？
20.宇航员驾驶一艘宇宙飞船飞临X星球，然后在该星球上做火箭发射实验．微型火箭点火后加速上升4
s后熄火，测得火箭上升的最大高度为80
m，若火箭始终在垂直于星球表面的方向上运动，火箭燃料质量的损失及阻力忽略不计，且已知该星球的半径为地球半径的，质量为地球质量的，地球表面的重力加速度g0取10
m/s2.
(1)求该星球表面的重力加速度；
(2)求火箭点火加速上升时所受的平均推力与其所受重力的比值；
(3)若地球的半径为6400
km，求该星球的第一宇宙速度．
21.如图所示，假设某星球表面上有一倾角为θ＝37°的固定斜面，一质量为m＝2.0
kg的小物块从斜面底端以速度9
m/s沿斜面向上运动，小物块运动1.5
s时速度恰好为零.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为R＝1.2×103km.试求：(sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8)
(1)该星球表面上的重力加速度g的大小.
(2)该星球的第一宇宙速度.
答案解析
1.【答案】C
【解析】组合体运动的轨道半径比同步卫星的轨道半径小得多，根据an＝可知，组合体绕地球做匀速圆周运动的向心加速度比同步卫星大，选项A错误；实验室内处于完全失重状态，则在“天宫二号”空间实验室中航天员不可以借助重锤和羽毛演示轻重物体下落快慢相同的实验，选项B错误；第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大速度，则组合体绕地球做匀速圆周运动的速度一定小于7.9
km/s，选项C正确；因其轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则其周期小于地球自转的周期，事实上实验室绕地球运转的周期大约是90分钟，则航天员在“天宫二号”空间实验室中每经过90分钟经历一次日出，则工作的30天里共经历的日出次数远大于30次，选项D错误．
2.【答案】D
【解析】在嫦娥四号探测器“奔向”月球的过程中，根据万有引力定律，可知随着h的增大，探测器所受的地球引力逐渐减小但并不是均匀减小的，故能够描述F随h变化关系的图象是D.
3.【答案】ABD
4.【答案】B
【解析】由题知“天宫一号”运行的轨道半径r1大于“神舟八号”运行的轨道半径r2，天体运行时万有引力提供向心力．根据G＝m，得v＝.因为r1>r2，故“天宫一号”的运行速度较小，选项A错误；根据G＝m()2r得T＝2π，故“天宫一号”的运行周期较长，选项B正确；根据G＝mω2r，得ω＝，故“天宫一号”的角速度较小，选项C错误；根据G＝ma，得a＝，故“天宫一号”的加速度较小，选项D错误．
5.【答案】B
【解析】同一物体在地球上的不同位置所受重力不同，在地球上同一高度，同一物体在两极的重力大于赤道的重力．故A错误；设地球的质量为M，半径为R，物体的质量为m，离地面的高度为h，不考虑地球自转的影响，则有mg＝G，得g＝，当把物体从地面移向高空中时，g减小，物体的质量m不变，则物体的重力G重＝mg也减小．故B正确；设地球自转的角速度为ω，在赤道上，物体随地球自转需要向心力，则有mg赤＋mω2R＝G.而在两极，物体不需要向心力，则有mg极＝G，可见，赤道物体的重力mg赤比两极的重力mg极小．故C错误；在地球上赤道和两极，物体所受重力的方向与所受万有引力的方向是相同的．故D错误．
6.【答案】A
【解析】第一宇宙速度(又称环绕速度)：是指物体紧贴地球表面作圆周运动的速度(也是人造地球卫星的最小发射速度)．所以做出的假设有两个：(1)卫星做匀速圆周运动；(2)贴近地面，即卫星的轨道半径等于地球半径．计算方法是：G＝m，其中M是地球的质量，R是地球的半径，得v＝.而题目中，卫星的周期不等于地球自转的周期，故选A.
7.【答案】B
【解析】天王星是在1781年发现的，而卡文迪许测出引力常量是在1789年，在此之前人们还不能用万有引力定律做有实际意义的计算，A错误，B正确；太阳的第八颗行星即海王星是英国剑桥大学亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶各自独立地利用万有引力计算出轨道和位置，由德国的伽勒首先发现的，C、D错．
8.【答案】D
【解析】伽利略首先将实验事实和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来，标志着物理学的真正开始，A正确；笛卡尔等人在伽利略研究的基础上进行了更深入的研究，他认为：如果运动物体，不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不会变，将沿原来的方向匀速运动下去，因此笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献，B正确；开普勒提出行星运动三大定律，万有引力常量是由卡文迪许测出，故C正确，D错误．
9.【答案】A
【解析】地面上的物体所受地球的引力和月球所受地球的引力是同一种性质的力.
10.【答案】C
【解析】牛顿建立的经典力学只适用于弱引力，遵从万有引力的为弱引力，遵从爱因斯坦引力理论的引力为强引力，故A、B错误；密度越大的天体表面引力越强，中子星密度非常大，其表面的引力比常见的引力强得多，为强引力，牛顿的引力理论已经不能正确解决了，故C正确，D错误．
11.【答案】C
【解析】公式中G为引力常量，是由卡文迪许在实验室测得的，而不是人为规定的，选项A错误；万有引力定律适用于两个质点间的作用，当r趋于零时，万有引力定律不成立，选项B错误；两物体间的万有引力总是大小相等，与m1、m2是否相等无关，选项C正确；两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对相互作用力，选项D错误；故选C.
12.【答案】A
13.【答案】B
【解析】b，c都是地球的卫星，由地球对它们的万有引力提供向心力，是可以比较的．a，c是在同一平面内以相同角速度转动的，也是可以比较的．在某时刻c在a的正上方，则以后永远在a的正上方，对b和c，根据G＝mr，推知Tc＝2Tb，又由2Tc＝nbTb，得nb＝2×2≈5.66圈，所以B正确．
14.【答案】A
【解析】质量为M的球体对质点m的万有引力
F1＝G＝G
挖去的球体的质量M′＝M＝
质量为M′的球体对质点m的万有引力
F2＝G＝G
则剩余部分对质点m的万有引力
F＝F1－F2＝G－G＝.故选项A正确.
15.【答案】B
【解析】牛顿运动定律能够解决宏观物体的低速运动问题，在生产、生活及科技方面起着重要作用；解决问题时虽然有一定误差，但误差极其微小，可以忽略不计；故经典力学仍可在一定范围内适用．虽然相对论和量子力学更加深入科学地认识自然规律，它是科学的进步，但并不表示对经典力学的否定，故选项B正确．A、C错误；经典力学不能用于处理高速运行的物体；故D错误．
16.【答案】大于
【解析】
17.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)根据万有引力提供圆周运动向心力有G＝mr，可得中心天体的质量M＝.
(2)根据密度公式可知，中心天体的平均密度ρ＝＝＝.
(3)当星体在中心天体附近匀速圆周运动时有r＝R，所以中心天体的平均密度ρ＝.
18.【答案】绝对的 不变的 三维的 相对论 量子力学
【解析】略
19.【答案】1.000
000
005
【解析】根据狭义相对论的质量公式m＝，地球以3×104m/s的速度绕太阳公转时，它的质量为m地＝＝≈1.000
000
005m地0.即增大到静止质量的1.000
000
005倍．
20.【答案】(1)5
m/s2 (2)2 (3)4×103m/s
21.【答案】(1)7.5
m/s2 (2)3×103m/s
【解析】(1)对物块受力分析，由牛顿第二定律可得
－mgsinθ－μmgcosθ＝ma，①
a＝，②
由①②代入数据求得g＝7.5
m/s2.
(2)设第一宇宙速度为v，
由mg＝m得：v＝＝3×103m/s.
一、单选题(共15小题)
1.2016年10月19日，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接，形成一个组合体，如图所示，假设组合体在距离地面393千米高的轨道上绕地球做匀速圆周运动．航天员景海鹏、陈冬随后进入“天宫二号”空间实验室，两人在“天宫二号”空间实验室中工作、生活了30天，期间进行了多项科学实验和科普活动．下列说法中正确的是( )
A．
组合体绕地球做匀速圆周运动的向心加速度比同步卫星小
B．
在“天宫二号”空间实验室中航天员可以借助重锤和羽毛演示轻重物体下落快慢相同的实验
C．
组合体绕地球做匀速圆周运动的速度一定小于7.9
km/s
D．
航天员在“天空二号”空间实验室中工作的30天里共经历了30次日出
2.2019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，能够描述F随h变化关系的图象是( )
A．
B．
C．
D．
3.(多选)假设“嫦娥三号”探月卫星到了月球附近，以速度v在月球表面附近做匀速圆周运动，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，不计周围其他天体的影响，则下列说法正确的是( )
A．
“嫦娥三号”探月卫星的轨道半径为
B．
月球的平均密度约为
C．
“嫦娥三号”探月卫星的质量约为
D．
月球表面的重力加速度约为
4.我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350
km，“神舟八号”的运行轨道高度为343
km.它们的运行轨道均视为圆周，则( )
A．
“天宫一号”比“神舟八号”速度大
B．
“天宫一号”比“神舟八号”周期长
C．
“天宫一号”比“神舟八号”角速度大
D．
“天宫一号”比“神舟八号”加速度大
5.如图所示，关于物体的重力，下列说法中正确的是( )
A．
同一物体在地球上的任何位置所受重力都相同
B．
把物体从地面移向高空中，物体所受重力减小
C．
同一物体在赤道上受到的重力比两极大
D．
物体所受重力的方向与所受万有引力的方向一定不相同
6.某同学这样来计算第一宇宙速度：v＝＝km/s＝0.465
km/s，这一结果与正确的值相差很大，这是由于他在近似处理中错误地假设了( )
A．
卫星的周期等于地球自转的周期
B．
卫星的轨道是圆
C．
卫星的轨道半径等于地球的半径
D．
卫星的向心力等于它在地面上时所受的地球引力
7.关于万有引力定律应用于天文学研究的历史事实，下列说法中正确的是( )
A．
天王星和海王星，都是运用万有引力定律，经过大量计算以后而发现的
B．
在18世纪已经发现的7颗行星中，人们发现第七颗行星——天王星的运动轨道总是同根据万有引力定律计算出来的结果有比较大的偏差，于是有人推测，在天王星轨道外还有一颗行星，是它的存在引起了上述偏差
C．
第八颗行星，是牛顿运用自己发现的万有引力定律，经过大量计算而发现的
D．
天王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶合作研究后共同发现的
8.在力学理论建立的过程中，关于科学家和他们的贡献下列说法中不正确的是( )
A．
伽利略首先将实验事实和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来
B．
笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献
C．
开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律
D．
牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量
9.“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
10.下列关于弱引力与强引力的论述中，正确的是( )
A．
遵从万有引力定律的引力常称为强引力
B．
遵从爱因斯坦引力理论的引力常称为弱引力
C．
中子星表面的引力比常见的引力强得多，牛顿的引力理论已经不使用了
D．
密度越大的天体表面的引力越弱
11.对于万有引力定律的表达式F＝G，下列说法中正确的是( )
A．
公式中G为引力常量，它是由牛顿在实验室测得的，而不是人为规定的
B．
当r趋于零时，万有引力趋于无限大
C．
两物体间的万有引力总是大小相等，与m1、m2是否相等无关
D．
两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
12.若有一星球密度与地球密度相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的3倍，则该星球质量是地球质量的( )
A．
27倍
B．
3倍
C．
0.5倍
D．
9倍
13.a是地球赤道上一栋建筑，b是在赤道平面内做匀速圆周运动的卫星，c是地球同步卫星，已知c到地心距离是b的二倍，某一时刻b，c刚好位于a的正上方(如图所示)，经48
h，a，b，c的大致位置是图中的( )
A．
B．
C．
D．
14.有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点.现从M中挖去半径为R的球体，如图所示，则剩余部分对m的万有引力F为( )
A．
B．
C．
D．
15.下列说法正确的是( )
A．
以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值
B．
物理学的发展，使人们认识到经典力学有它的适用范围
C．
相对论和量子力学的出现，是对经典力学的全盘否定
D．
经典力学对处理高速运动的宏观物体具有相当高的实用价值
二、填空题(共3小题)
16.据报道，美国计划2021年开始每年送15
000名游客上太空旅游．如图所示，当航天器围绕地球做椭圆运行时，近地点A的速率________(填“大于”“小于”或“等于”)远地点B的速率．
17.已知绕中心天体做匀速圆周运动的星体的轨道半径r，运动周期为T，
(1)中心天体的质量M＝____；
(2)若中心天体的半径为R，则其平均密度ρ＝____；
(3)若星体在中心天体表面附近做匀速圆周运动，则其平均密度ρ＝____.
18.经典力学认为时间是________，质量是_________，空间是________．经典力学深入到高速领域将被______所代替，深入到微观领域将被________所代替．
三、计算题(共3小题)
19.地球以3×104m/s的速度绕太阳公转时，它的质量增大到静止质量的多少倍？
20.宇航员驾驶一艘宇宙飞船飞临X星球，然后在该星球上做火箭发射实验．微型火箭点火后加速上升4
s后熄火，测得火箭上升的最大高度为80
m，若火箭始终在垂直于星球表面的方向上运动，火箭燃料质量的损失及阻力忽略不计，且已知该星球的半径为地球半径的，质量为地球质量的，地球表面的重力加速度g0取10
m/s2.
(1)求该星球表面的重力加速度；
(2)求火箭点火加速上升时所受的平均推力与其所受重力的比值；
(3)若地球的半径为6400
km，求该星球的第一宇宙速度．
21.如图所示，假设某星球表面上有一倾角为θ＝37°的固定斜面，一质量为m＝2.0
kg的小物块从斜面底端以速度9
m/s沿斜面向上运动，小物块运动1.5
s时速度恰好为零.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为R＝1.2×103km.试求：(sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8)
(1)该星球表面上的重力加速度g的大小.
(2)该星球的第一宇宙速度.
答案解析
1.【答案】C
【解析】组合体运动的轨道半径比同步卫星的轨道半径小得多，根据an＝可知，组合体绕地球做匀速圆周运动的向心加速度比同步卫星大，选项A错误；实验室内处于完全失重状态，则在“天宫二号”空间实验室中航天员不可以借助重锤和羽毛演示轻重物体下落快慢相同的实验，选项B错误；第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大速度，则组合体绕地球做匀速圆周运动的速度一定小于7.9
km/s，选项C正确；因其轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则其周期小于地球自转的周期，事实上实验室绕地球运转的周期大约是90分钟，则航天员在“天宫二号”空间实验室中每经过90分钟经历一次日出，则工作的30天里共经历的日出次数远大于30次，选项D错误．
2.【答案】D
【解析】在嫦娥四号探测器“奔向”月球的过程中，根据万有引力定律，可知随着h的增大，探测器所受的地球引力逐渐减小但并不是均匀减小的，故能够描述F随h变化关系的图象是D.
3.【答案】ABD
4.【答案】B
【解析】由题知“天宫一号”运行的轨道半径r1大于“神舟八号”运行的轨道半径r2，天体运行时万有引力提供向心力．根据G＝m，得v＝.因为r1>r2，故“天宫一号”的运行速度较小，选项A错误；根据G＝m()2r得T＝2π，故“天宫一号”的运行周期较长，选项B正确；根据G＝mω2r，得ω＝，故“天宫一号”的角速度较小，选项C错误；根据G＝ma，得a＝，故“天宫一号”的加速度较小，选项D错误．
5.【答案】B
【解析】同一物体在地球上的不同位置所受重力不同，在地球上同一高度，同一物体在两极的重力大于赤道的重力．故A错误；设地球的质量为M，半径为R，物体的质量为m，离地面的高度为h，不考虑地球自转的影响，则有mg＝G，得g＝，当把物体从地面移向高空中时，g减小，物体的质量m不变，则物体的重力G重＝mg也减小．故B正确；设地球自转的角速度为ω，在赤道上，物体随地球自转需要向心力，则有mg赤＋mω2R＝G.而在两极，物体不需要向心力，则有mg极＝G，可见，赤道物体的重力mg赤比两极的重力mg极小．故C错误；在地球上赤道和两极，物体所受重力的方向与所受万有引力的方向是相同的．故D错误．
6.【答案】A
【解析】第一宇宙速度(又称环绕速度)：是指物体紧贴地球表面作圆周运动的速度(也是人造地球卫星的最小发射速度)．所以做出的假设有两个：(1)卫星做匀速圆周运动；(2)贴近地面，即卫星的轨道半径等于地球半径．计算方法是：G＝m，其中M是地球的质量，R是地球的半径，得v＝.而题目中，卫星的周期不等于地球自转的周期，故选A.
7.【答案】B
【解析】天王星是在1781年发现的，而卡文迪许测出引力常量是在1789年，在此之前人们还不能用万有引力定律做有实际意义的计算，A错误，B正确；太阳的第八颗行星即海王星是英国剑桥大学亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶各自独立地利用万有引力计算出轨道和位置，由德国的伽勒首先发现的，C、D错．
8.【答案】D
【解析】伽利略首先将实验事实和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来，标志着物理学的真正开始，A正确；笛卡尔等人在伽利略研究的基础上进行了更深入的研究，他认为：如果运动物体，不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不会变，将沿原来的方向匀速运动下去，因此笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献，B正确；开普勒提出行星运动三大定律，万有引力常量是由卡文迪许测出，故C正确，D错误．
9.【答案】A
【解析】地面上的物体所受地球的引力和月球所受地球的引力是同一种性质的力.
10.【答案】C
【解析】牛顿建立的经典力学只适用于弱引力，遵从万有引力的为弱引力，遵从爱因斯坦引力理论的引力为强引力，故A、B错误；密度越大的天体表面引力越强，中子星密度非常大，其表面的引力比常见的引力强得多，为强引力，牛顿的引力理论已经不能正确解决了，故C正确，D错误．
11.【答案】C
【解析】公式中G为引力常量，是由卡文迪许在实验室测得的，而不是人为规定的，选项A错误；万有引力定律适用于两个质点间的作用，当r趋于零时，万有引力定律不成立，选项B错误；两物体间的万有引力总是大小相等，与m1、m2是否相等无关，选项C正确；两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对相互作用力，选项D错误；故选C.
12.【答案】A
13.【答案】B
【解析】b，c都是地球的卫星，由地球对它们的万有引力提供向心力，是可以比较的．a，c是在同一平面内以相同角速度转动的，也是可以比较的．在某时刻c在a的正上方，则以后永远在a的正上方，对b和c，根据G＝mr，推知Tc＝2Tb，又由2Tc＝nbTb，得nb＝2×2≈5.66圈，所以B正确．
14.【答案】A
【解析】质量为M的球体对质点m的万有引力
F1＝G＝G
挖去的球体的质量M′＝M＝
质量为M′的球体对质点m的万有引力
F2＝G＝G
则剩余部分对质点m的万有引力
F＝F1－F2＝G－G＝.故选项A正确.
15.【答案】B
【解析】牛顿运动定律能够解决宏观物体的低速运动问题，在生产、生活及科技方面起着重要作用；解决问题时虽然有一定误差，但误差极其微小，可以忽略不计；故经典力学仍可在一定范围内适用．虽然相对论和量子力学更加深入科学地认识自然规律，它是科学的进步，但并不表示对经典力学的否定，故选项B正确．A、C错误；经典力学不能用于处理高速运行的物体；故D错误．
16.【答案】大于
【解析】
17.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)根据万有引力提供圆周运动向心力有G＝mr，可得中心天体的质量M＝.
(2)根据密度公式可知，中心天体的平均密度ρ＝＝＝.
(3)当星体在中心天体附近匀速圆周运动时有r＝R，所以中心天体的平均密度ρ＝.
18.【答案】绝对的 不变的 三维的 相对论 量子力学
【解析】略
19.【答案】1.000
000
005
【解析】根据狭义相对论的质量公式m＝，地球以3×104m/s的速度绕太阳公转时，它的质量为m地＝＝≈1.000
000
005m地0.即增大到静止质量的1.000
000
005倍．
20.【答案】(1)5
m/s2 (2)2 (3)4×103m/s
21.【答案】(1)7.5
m/s2 (2)3×103m/s
【解析】(1)对物块受力分析，由牛顿第二定律可得
－mgsinθ－μmgcosθ＝ma，①
a＝，②
由①②代入数据求得g＝7.5
m/s2.
(2)设第一宇宙速度为v，
由mg＝m得：v＝＝3×103m/s.