高中物理万有引力定律同步练习stg(6)

合集下载

高中物理(新人教版)必修第二册同步习题：万有引力定律(同步习题)【含答案及解析】

第七章万有引力与宇宙航行2 万有引力定律基础过关练题组一对太阳与行星间引力的理解1.(多选)根据开普勒行星运动定律和圆周运动知识知:太阳对行星的引力F ∝mr 2,行星对太阳的引力F'∝Mr2,其中M 、m 、r 分别为太阳、行星的质量和太阳与行星间的距离。

下列说法正确的是( ) A.由F ∝mr2和F'∝Mr2知F ∶F'=m ∶MB.F 和F'大小相等,是一对作用力与反作用力C.F 和F'大小相等,是同一个力D.太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力2.(多选)关于太阳与行星间的引力,下列说法中正确的是( )A.由于地球比木星离太阳近,所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大B.行星绕太阳沿椭圆轨道运动时,在从近日点向远日点运动时所受引力变小C.由F=GM 太m r 2可知G=Fr 2M 太m,由此可见G 与F 和r 2的乘积成正比,与M 太和m 的乘积成反比D.行星绕太阳运动的椭圆轨道可近似看成圆轨道,行星做圆周运动的向心力来源于太阳对行星的引力题组二对万有引力定律的理解3.(2020河北唐山十一中高二上期中)(多选)关于物体间的万有引力的表达式F=Gm 1m 2r 2,下列说法正确的是( )A.公式中的G 是引力常量,它是由实验得出的,而不是人为规定的B.当两物体间的距离r 趋于零时,万有引力趋于无穷大C.两个物体间的万有引力总是大小相等的,而与m 1和m 2是否相等无关D.两个物体间的万有引力总是大小相等、方向相反的,是一对平衡力4.(2019北京东城高一上期末)两个质点之间万有引力的大小为F,如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍,那么它们之间万有引力的大小变为( ) A.2FB.4FC.F2D.F45.(2019广东佛山高一下期中)如图所示,O1、O2两球间的距离为r,两球的质量分布均匀,大小分别为m1、m2,半径分别为r1、r2,则两球间的万有引力大小为( )A.G m1m2r2B.G m1m2r12C.G m1m2(r1+r2)2D.G m1m2(r1+r2+r)26.(2019福建泉州高一下期末)(多选)要使两物体间的万有引力减小到原来的14,下列办法可采用的是( )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14,距离不变C.使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变D.使两物体间的距离和它们的质量都减为原来的14题组三万有引力和重力的关系7.关于万有引力F=G m1m2r2和重力,下列说法正确的是( )A.公式中的G是一个比例常数,没有单位B.到地心距离等于地球半径2倍处的重力加速度为地面重力加速度的14C.相互作用的两物体受到的万有引力是一对平衡力D.若两物体的质量不变,它们间的距离减小到原来的一半,它们间的万有引力也变为原来的一半8.(2020浙江杭州余杭第二高级中学高一下月考)设地球表面的重力加速度为g0,物体在距离地球表面3R(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gg0为( )A.1B.19C.14D.1169.(2020四川石室中学高三期中)研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时。

人教版高中物理必修二6.3 万有引力定律同步练习及答案

人教版高中物理必修二 6.3 万有引力定律同步练习一、选择题1.在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展（）A. 亚里士多德B. 伽利略C. 牛顿D. 爱因斯坦2.如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、E k、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有（）A. T A＞T BB. E kA＞E kBC. S A=S BD. =3.我国在西昌卫星发射中心成功发射高分四号卫星．至此我国航天发射“十二五”任务圆满收官．高分四号卫星是我国首颗地球同步轨道高分辨率光学成像卫星，也是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道卫星，它的发射和应用将显著提升我国对地遥感观测能力，该卫星在轨道正常运行时，下列说法正确的是( )A. 卫星的轨道半径可以近似等于地球半径B.卫星的向心加速度一定小于地球表面的重力加速度C.卫星的线速度一定大于第一宇宙速度D.卫星的运行周期一定大于月球绕地球运动的周期4.从狭义相对论出发，我们可以得到下列哪些结论（）A. 同时的绝对性-B. 事件的因果关系可以颠倒C. 运动的时钟变快-D. 物体质量随速度增大而增大5.如图所示，操场两边放着半径分别为r1、r2，质量分别为m1、m2的篮球和足球，二者的间距为r.则两球间的万有引力大小为（）A. B. C. D.6.假设火星和地球都是球体,火星的质量M火和地球的质量M地之比为p,火星的半径R火和地球的半径R地之比为q,那么火星表面处的引力加速度和地球表面处的引力加速度之比等于( )A. p/q2B. pq2C. p/qD. pq7.牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律．下列有关说法正确的是（）A. “月﹣地检验”表明地面物体、月球所受地球引力都遵从同样的规律B. “月﹣地检验”表明物体在地球上受到的引力是在月球上的60倍C. 行星间引力与距离的平方成反比关系是根据牛顿第三定律得到的D. 引力常量G的大小是牛顿利用实验测出的8.水星或金星运行地球和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星凌日”．已知地球的公转周期为365天，若将水星、金星和地球的公转轨道视为同一平面内的圆轨道，理论计算得到水星相邻两次凌日的时间间隔为116天，金星相邻两次凌日的时间间隔为584天，则下列判断合理的是（）A. 地球的公转周期大约是水星的2倍B. 地球的公转周期大约是金星的1.6倍C. 金星的轨道半径太约是水星的3倍D. 实际上水星、金星和地球的公转轨道平面存在一定的夹角，所以水星或金星相邻两次凌日的实际时间间隔均大于题干所给数据9.关于经典力学的伟大成就，下列论述正确的是（）A. 经典力学第一次实现了对自然界认识的理论大综合B. 经典力学第一次预言了宇宙中黑洞的存在C. 经典力学第一次向人们展示了时间的相对性D. 人们借助于经典力学中的研究方法，建立了完整的经典物理学体系10.要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列做法不正确的是( )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1/4，距离不变C. 使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变D. 距离和质量都减为原来的1/411.同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列结果正确的是（）A. =B. =（）2C. =D. =12.如图所示，a、b两颗人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球作匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A. a的周期小于b的周期B. a的动能大于b的动能C. a的势能小于b的势能D. a的加速度大于b的加速度二、解答题13.若宇航员登上月球后，在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地.若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面.已知引力常量为G，月球的半径为R.求：(不考虑月球自转的影响)（1）月球表面的自由落体加速度大小g月.（2）月球的质量M.（3）月球的密度.14.已知地球的半径为6.4×106m，又知道月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动。

人教版高中物理必修二 6.3 万有引力定律同步练习

人教版高中物理必修二 6.3 万有引力定律同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共12题；共12分)1. （1分） (2017高二下·莆田期末) 下列关于物理学史的史实中，正确的是（）A . 奥斯特最早发现了电磁感应规律B . 卢瑟福的α散射实验证明了原子核是由质子与中子组成的C . 库仑发现了点电荷间的相互作用规律D . 安培发现了磁场对运动电荷的作用规律，洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律【考点】2. （1分） (2017高一下·赣州期末) 如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有（）A . TA＞TBB . EkA＞EkBC . SA=SBD . =【考点】3. （1分） (2018高二上·磐安月考) 引力波现在终于被人们用实验证实，爱因斯坦的预言成为科学真理．早在70年代有科学家发现高速转动的双星，可能由于辐射引力波而使质量缓慢变小，观测到周期在缓慢减小，则该双星间的距离将（）A . 变大B . 变小C . 不变D . 可能变大也可能变小【考点】4. （1分）(2018·禅城模拟) 2016年2月11日23:40左右,激光干涉引力波天文台(LIGO)首次宣布发现了引力波。

它来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞(质量分别为26个和39个太阳质量)互相绕转最后合并的过程。

这一发现,证实了爱因斯坦100年前的预测,2017年诺贝尔物理学奖授予为发现引力波作出贡献的三位美国科学家。

合并前两个黑洞互相绕转形成一个双星系统,关于此双星系统,只考虑双星间的相互作用,下列说法正确的是（）A . 两个黑洞绕转的线速度大小相等B . 两个黑洞的质量分别与各自绕转的线速度大小成反比C . 两个黑洞绕转的向心加速度大小相等D . 质量大的黑洞旋转半径大【考点】5. （1分）(2017·大连模拟) 已知地球的半径为R，人造地球卫星距离地面的高度为2R，地球质量为M，卫星质量为m，万有引力常量为G，则地球对卫星的万有引力为（）A .B .C .D .【考点】6. （1分） (2015高一下·台州期中) 2011年8月25日23时24分，嫦娥二号卫星成功进入环绕“拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访L2点的国家．L2点位于太阳和地球连线的延长线上，飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，下列关于工作在L2点的卫星，下列说法中正确的是（）A . 它绕太阳运行的向心力仅由地球的引力提供B . 它绕太阳运行的加速度比地球绕太阳的加速度大C . 它绕太阳运行的线速度与地球运行的线速度大小相等D . 它绕太阳运行的角速度比地球运行的角速度大【考点】7. （1分） (2017高一下·泰安期中) 一个半径比地球大2倍，质量是地球质量的36倍的行星，它的表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（）A . 9倍B . 3倍C . 4倍D . 18倍【考点】8. （1分） (2017高三上·定州期末) 澳大利亚科学家近日宣布，在离地球约14光年的红矮星wolf 1061周围发现了三颗行星b、c、d，它们的公转周期分别是5天、18天、67天，公转轨道可视作圆，如图所示．已知万有引力常量为G．下列说法正确的是（）A . 可求出b、c的公转半径之比B . 可求出c、d的向心加速度之比C . 若已知c的公转半径，可求出红矮星的质量D . 若已知c的公转半径，可求出红矮星的密度【考点】9. （1分）下面说法中正确的是（）A . 当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别B . 当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别C . 当普朗克常量h（6.63×10－34J·s）可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别D . 当普朗克常量h（6.63×10－34J·s）不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别【考点】10. （1分） (2019高三上·西安月考) 同步卫星距地心的距离为r，运行速率为，向心加速度为；近地卫星做圆周运动的速率为，向心加速度为；地球赤道上观测站的向心加速度为地球的半径为R，则（）A .B .C .D .【考点】11. （1分） (2019高一上·河北月考) 对于万有引力定律的表达式，下面说法中正确的是（）A . 公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B . 当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C . m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1 ， m2是否相等无关D . m1与m2受到的引力总是大小相等，方向相反的，是一对平衡力【考点】12. （1分）(2020·山东模拟) 最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后发射过许多探测器。

粤教版物理必修二：3.1《万有引力定律》同步练习(6)(含答案)

万有引力定律同步练习1．对于万有引力定律的表达式F=G m1m2/r2,下面说法正确的是（）A、公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B、当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C、m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关D、m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力2. 下列叙述正确的是（）A、卡文迪许实验证明了万有引力定律，并测出了引力常量B、万有引力常量的单位是N·m2/kg2C、我们平时很难觉察到物体间的引力，这是由于一般物体间没有万有引力作用D、万有引力常量的数值是人为规定的3.下列关于万有引力定律的说法正确的（）A、万有引力是牛顿发现的B、F=G m1m2/r2中的G是一个比例常数，是有单位的C、万有引力定律适用质点间的相互作用D、两个质量分布均匀的分离的球体之间的相互作用也可以用F=G m1m2/r2来计算，r是两球体球心间的距离4.把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，侧离太阳越远的行星（）A、周期越小B、线速度越小C、角速度越小D、加速度越小5.甲、乙两个质点间的万有引力大小为F ，若甲物体的质量不变，乙物体的质量增加到原来的2倍，同时，它们之间的距离减为原来的1/2，则甲、乙两物体的万有引力大小将变为（）A、FB、F/2C、8FD、4F6.设想把质量为m的物体放到地球的中心，地球质量为M，半径为R，则物体与地球间的万有引力是（）A、零B、无穷大C、GMm/R2D、无法确定7．要使两物体间万有引力减少到原来的1/4，可采用的方法是（）A、使两物体的质量各减少一半，距离保持不变B、使两物体间距离增至原来的2倍，质量不变C、使其中一个物体质量减为原来的1/4，距离不变D、使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的1/48．已知地面处的重力加速度为g，距地面高为地球半径处的重力加速度是9．月球环绕地球的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27d，试用开普勒定律计算处：在赤道平面内离地面多大高度，人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在天空不动一样。

2017人教版高中物理必修二第六章第3节《万有引力定律》同步练习

6、3 万有引力定律建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分一、选择题(本题包括8小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分,共48分)1对于质量为与质量为的两个物体间的万有引力的表达式 ,下列说法正确的就是( )Ａ、公式中的就是引力常量,它就是由实验得出的,而不就是人为规定的Ｂ、当两物体间的距离趋于零时,万有引力趋于无穷大Ｃ、与所受引力大小总就是相等的Ｄ、两个物体间的引力总就是大小相等、方向相反的,就是一对平衡力2万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律、以下说法正确的就是( ) Ａ、物体的重力不就是地球对物体的万有引力引起的Ｂ、人造地球卫星离地球越远,受到地球的万有引力越大Ｃ、人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供Ｄ、宇宙飞船内的宇航员处于失重状态就是由于没有受到万有引力的作用3、设想把物体放到地球中心,则此物体与地球间的万有引力为( )Ａ、零Ｂ、无穷大Ｃ、某一有限值Ｄ、无法确定４、对于质量为与质量为的两个物体间的万有引力的表达式 ,下列说法正确的就是( )Ａ、公式中的就是引力常量,它就是由实验得出的,而不就是人为规定的Ｂ、当两物体间的距离趋于零时,万有引力趋于无穷大Ｃ、与所受引力大小总就是相等的Ｄ、两个物体间的引力总就是大小相等,方向相反的,就是一对平衡力5两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起时,它们之间的万有引力为、若两个半径２倍于小铁球的实心大铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力为( )Ａ、Ｂ、4Ｃ、Ｄ、6设地球的质量为,赤道半径为,自转周期为,则地球赤道上质量为的物体所受重力的大小为(式中为万有引力常量)( )Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、7、在离地面距离等于地球半径的3倍(设地球表面重力加速度为)处,由于地球的作用而产生的加速度为,则为( )Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、8、陨石落向地球就是因为( )Ａ、陨石对地球的吸引力远小于地球对陨石的吸引力,所以陨石落向地球Ｂ、陨石对地球的吸引力与地球对陨石的吸引力大小相等,但陨石质量小、加速度大,所以改变运动方向落向地球Ｃ、太阳不再吸引陨石,所以陨石落向地球Ｄ、陨石就是受到其她星球的斥力落向地球的二、填空题(本题共3小题,9题6分,10题6分,11题8分,共20分)9、火星半径就是地球半径的一半,火星质量约为地球质量的,那么地球表面质量为的物体受到地球的吸引力约为火星表面同质量物体受到火星引力的倍、10、设想通过地心将地球打穿一个洞,从洞的一端静止的放入一个比洞的直径小一些的球,那么此球在洞中的运动情况就是、11、火星的半径就是地球半径的,火星质量就是地球质量的,忽略火星与地球的自转,如果地球上质量为的人到火星上去,则此人在火星表面的质量就是 ,所受的重力就是 ;在火星表面由于火星的引力产生的加速度就是、在地球表面上可举起杠铃的人,到火星上用同样的力可举起的质量就是、三、计算题(本题共2小题,每小题16分,共32分、解答时应写出必要的文字说明、方程式与重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分、有数值计算的题,答案中必须明确写出数值与单位)12、某星球的质量约为地球的倍,半径约为地球的一半、若从地球上高处平抛一物体,射程为、则在该星球上,从同样高度,以同样的初速度平抛同一物体,射程变为多少？13、有一质量为、半径为的密度均匀球体,在距离球心为的地方有一质量为的质点,现从中挖去一半径为的球体时,如图1所示,求剩下部分对的万有引力为多大？图16、3 万有引力定律得分:一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8答案二、填空题9、10、11、三、计算题12、13、6、3 万有引力定律参考答案一、选择题1、解析:万有引力定律只适用于两质点间的作用,当两物体间距时,两物体就不能瞧作质点,万有引力定律不适用2、解析:物体的重力就是由地球的万有引力产生的,万有引力的大小与质量成正比,与距离的平方成反比,所以、错;人造地球卫星绕地球运动的向心力就是由万有引力提供的,宇宙飞船内的宇航员处于失重状态就是因为宇航员受到的万有引力全部用来提供宇航员做圆周运动所需的向心力3、解析:不可用求此时的万有引力,因为→时,物体不可视为质点,公式不再适用,可把地球分成无数个质点,每一个点关于物体有一个对称质点,两者对物体的万有引力的合力为零,从而选、4、解析:由基本概念,万有引力定律及其适用条件逐项判断、引力常量值就是英国物理学家卡文迪许运用构思巧妙的“精密”扭秤实验第一次测定出来的,所以选项正确、两个物体之间有万有引力就是一对作用力与反作用力,它们总就是大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上,所以选项正确、点拨:由于对万有引力定律只适用于质点这一条件缺乏深刻理解(或根本上不注意适用条件),所以不能认识当两物体间的距离趋于零时,这两个物体不能瞧做质点,万有引力定律不适用于此种情况,盲目套用定律错选、5、解析:小铁球之间的万有引力为:大球半径就是小铁球的２倍,其质量分别为:小铁球、大铁球故两个大铁球间的万有引力为:、点拨:要准确理解万有引力定律公式中各量的物理意义并能灵活应用、本题准确判定小球与大球的质量、球心距离关系就是关键、6、解析:赤道上的物体因随地球自转而处于失重状态,故、故选项Ｃ正确、7、解析:本题考查万有引力定律的简单应用、地球表面处的重力加速度与在离地心高处的加速度均由地球对物体的万有引力产生,所以有,所以、点拨:关键弄清加速度产生的原因:万有引力、8、解析:两个物体间的万有引力就是一对作用力与反作用力,它们大小相等方向相反,万有引力在任何情况下均存在,故、、均错误,陨石落向地面就是由于陨石质量与地球质量相比很小,故运动状态易改变且加速度大,故正确、二、填空题9、解析:设火星质量为,地球质量为,火星半径为,地球半径为,则由得、10、从放入端开始向地心做加速运动,从地心开始向另一端做减速运动,到另一端速度变为零,接下来,从另一端向地心做加速运动,到地心后改做减速运动,回到放入端时速度变为零,然后重复上面的运动、解析:小球在洞的两端时,地球的质量认为集中在地心,小球受引力指向地心、当小球运动到地心时,地球分为上下两部分,这两部分对小球的引力之与为零、11、解析:人在地球上质量为,到火星上质量仍为,忽略自转时,火星(地球)对物体的引力就就是物体在火星(地球)上所受的重力,则人在火星上所受的重力为:火星表面的重力加速度为、人在地球表面与火星表面用同样的力,举起物体的重力相等、放在火星上能举起物体的质量为,则有:方法点拨:此时应注意隐含条件:人在不同星球举力(即举起物体的重力)就是相等的、三、计算题12、解析:物体做平抛运动,两次水平射程不同,就是因为星球不同,即星球表面的重力加速度不同、设物体抛出时初速度为,则在地球上有:水平方向: 竖直方向:又、在星球上有:水平方向: 竖直方向:又、由以上各式得、13、解析:一个质量均匀分布的球体与球外的一个质点间的万有引力可以用公式直接进行计算,但当球体被挖去一部分后,由于质量分布不均匀,万有引力定律就不再适用、此时我们可以用“割补法”进行求解、设想将被挖部分重新补回,则完整球体对质点的引力为,可以瞧作就是剩余部分对质点的引力与被挖小球对质点的引力的合力,即、设被挖小球的质量为,其球心到质点间的距离为、由题意,知,;由万有引力定律,得: ; ;故:本资料由书利华教育网(www、shulihua、net)为您整理,全国最大的免费教学资源网。

高中物理第六章万有引力定律同步练习新人教必修

第3节万有引力定律（满分100分，45分钟完成）班级_______姓名_______第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。

选错或不选的得0分。

1．假设行星绕恒星的运动轨道是圆，则其运行周期T的平方与其运行轨道半径R的三次方之比为常数，那么该常数的大小（）A．只与行星有关B．只与恒星有关C．与行星及恒星都有关D．与恒星的质量及行星的速率有关2．关于地心说和日心说的下列说法中，正确的是（）A．地心说的参考系是地球B．日心说的参考系是太阳C．地心说和日心说只是参考系不同，两者具有等同的价值D．日心说是由开普勒提出来的3．关于万有引力定律，下列说法正确的是（）A．天体间万有引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离成反比B．任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比C．万有引力与质量、距离和万有引力恒量都成正比D．万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用4．下列说法中错误．．的是（）A．开普勒确切描述了行星的运动B．牛顿发现了万有引力定律C．卡文迪许测出了引力常量D．阿基米德被称为称出地球质量的人5．某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3，则此卫星运行的周期大约是（）A．1～4天B．4～8天C．8～16天D．16～20天6．一个行星，其半径比地球的半径大2倍，质量是地球的25倍，则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（）A．6倍B．4倍C．259倍D．12倍7．设地球表面的重力加速度g o，物体在距地面3R（R是地球半径）处，由于地球作用而产生的加速度为g，则g∶g o为（）A．1∶16B．16∶1C．1∶9D．9∶18．月球表面重力加速度只有地球表面重力加速度的1/6，一根绳子在地球表面能拉着3kg的重物产生最大为10m/s2的竖直向上的加速度，g地＝10m/s2，将重物和绳子均带到月球表面，用该绳子能使重物产生沿月球表面竖直向上的最大加速度为（）A．60m/s2B．20m/s2C．18.3m/s2D．10m/s2第Ⅱ卷（非选择题，共52分）二、填空、实验题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。

(物理)物理万有引力定律的应用练习题含答案及解析.docx

（物理）物理万有引力定律的应用练习题含答案及解析一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用1．2018年是中国航天里程碑式的高速发展年，是属于中国航天的“超级2018 ”．例如，我国将进行北斗组网卫星的高密度发射，全年发射 18 颗北斗三号卫星，为“一带一路”沿线及周边国家提供服务．北斗三号卫星导航系统由静止轨道卫星（同步卫星）、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成．图为其中一颗静止轨道卫星绕地球飞行的示意图．已知该卫星做匀速圆周运动的周期为 T，地球质量为 M、半径为 R，引力常量为 G．（1）求静止轨道卫星的角速度ω；（2）求静止轨道卫星距离地面的高度h1；（3）北斗系统中的倾斜同步卫星，其运转轨道面与地球赤道面有一定夹角，它的周期也是T，距离地面的高度为h2．视地球为质量分布均匀的正球体，请比较h1和 h2的大小，并说出你的理由．【答案】（ 1）=2π3GMT 212；（ 2）h1=4 2R（ 3） h = h T【解析】【分析】（1）根据角速度与周期的关系可以求出静止轨道的角速度；（2）根据万有引力提供向心力可以求出静止轨道到地面的高度；（3）根据万有引力提供向心力可以求出倾斜轨道到地面的高度；【详解】（1）根据角速度和周期之间的关系可知：静止轨道卫星的角速度= 2πTMm2π2（2）静止轨道卫星做圆周运动，由牛顿运动定律有：G2= m( R h1 )( )(R h1 )T 解得：h =3GMT 2R124π（ 3）如图所示，同步卫星的运转轨道面与地球赤道共面，倾斜同步轨道卫星的运转轨道面与地球赤道面有夹角，但是都绕地球做圆周运动，轨道的圆心均为地心．由于它的周期也是 T ，根据牛顿运动定律，GMm2( R h 2 )=m(Rh 2 )( 2 T) 2解得： h 2 = 3 GMT 2R42因此 h 1= h 2．1） =2π GMT 2R （3） h 1= h 2故本题答案是：（；（ 2） h 1 =3T4 2【点睛】对于围绕中心天体做圆周运动的卫星来说，都借助于万有引力提供向心力即可求出要求的物理量．2．a 、 b 两颗卫星均在赤道正上方绕地球做匀速圆周运动， a 为近地卫星，度为 3R ，己知地球半径为R ，表面的重力加速度为g ，试求：b 卫星离地面高（ 1） a 、 b 两颗卫星周期分别是多少？（ 2） a 、 b 两颗卫星速度之比是多少？（ 3）若某吋刻两卫星正好同时通过赤道同 --点的正上方，则至少经过多长时间两卫星相距最远？【答案】（1） 2R R （ 2）速度之比为8 Rg， 162 ；gg7 【解析】【分析】根据近地卫星重力等于万有引力求得地球质量，然后根据万有引力做向心力求得运动周期；卫星做匀速圆周运动，根据万有引力做向心力求得两颗卫星速度之比；由根据相距最远时相差半个圆周求解；解：（ 1）卫星做匀速圆周运动， F 引 F 向，对地面上的物体由黄金代换式 GMm mgR2a 卫星GMmm 4 2 RR 2T a 2解得 T a2RgGMm4 2b卫星(4 R)2mT b 2·4R解得 T b 16Rg（2）卫星做匀速圆周运动， F 引F向，a 卫星GMmmv a 2 R 2RGM解得v aRb 卫星 b 卫星 GMm mv 2(4 R)24R解得 v bGM4RV a 所以2V b2 2（ 3）最远的条件 T a T b解得 t8R 7g3．万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性．（ 1）用弹簧测力计称量一个相对于地球静止的物体的重力，随称量位置的变化可能会有不同结果．已知地球质量为 M ，自转周期为 T ，引力常量为 G ．将地球视为半径为 R 、质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响．设在地球北极地面称量时，弹簧测力计的读数是F 0．① 若在北极上空高出地面h 处称量，弹簧测力计读数为 F 1，求比值的表达式，并就h=1．0%R 的情形算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）； ② 若在赤道表面称量，弹簧测力计读数为 F 2 ，求比值的表达式．（2）设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径为r 、太阳半径为 R s 和地球的半径 R 三者均减小为现在的 1 ．0%，而太阳和地球的密度均匀且不变．仅考虑太阳与地球之间的相互作用，以现实地球的 1 年为标准，计算 “设想地球 ”的 1 年将变为多长？23【答案】（ 1） ① 0.98 ，②F 21 4 R 2F 0GMT（ 2） “设想地球 ”的 1 年与现实地球的 1 年时间相同【解析】试题分析：（ 1）根据万有引力等于重力得出比值的表达式，并求出具体的数值．在赤道，由于万有引力的一个分力等于重力，另一个分力提供随地球自转所需的向心力，根据该规律求出比值的表达式（2）根据万有引力提供向心力得出周期与轨道半径以及太阳半径的关系，从而进行判断．解：（ 1）在地球北极点不考虑地球自转，则秤所称得的重力则为其万有引力，于是①②由公式①②可以得出：=0.98．③由① 和③ 可得：（2）根据万有引力定律，有又因为，解得从上式可知，当太阳半径减小为现在的 1.0%时，地球公转周期不变．答：（1）=0.98．比值（2）地球公转周期不变．仍然为 1 年．【点评】解决本题的关键知道在地球的两极，万有引力等于重力，在赤道，万有引力的一个分力等于重力，另一个分力提供随地球自转所需的向心力．4．假设在半径为R 的某天体上发射一颗该天体的卫星，若这颗卫星在距该天体表面高度为h 的轨道做匀速圆周运动 ,周期为 T，已知万有引力常量为 G，求 :(1)该天体的质量是多少 ?(2)该天体的密度是多少 ?(3)该天体表面的重力加速度是多少 ?(4)该天体的第一宇宙速度是多少?【答案】 (1)4 2 (R h)3；3 (R h) 34 2 (R h)3；(4) 4 2 (R h)3 GT 2(2)2R 3； (3)RT2GT R 2T2【解析】【分析】（ 1）卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解；（ 2）根据密度的定义求解天体密度；（ 3）在天体表面，重力等于万有引力，列式求解；（ 4）该天体的第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度．【详解】（1）卫星做匀速圆周运动 ,万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有 :Mm22=m(R+h)Gh) 2 ( RT解得： M=4 2 (R h)3①GT 2（2）天体的密度：M 42(R h)3 3 ( R h) 3GT 2ρ= =4=GT 2 R 3 ．V33R（3）在天体表面，重力等于万有引力，故 :mg=GMm ②R2联立①②解得： g=42(R h)3 ③R 2T 2（4）该天体的第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据牛顿第二定律，有：mg=m④联立③④解得： v= gR = 4 2( R h)3．RT 2【点睛】本题关键是明确卫星做圆周运动时，万有引力提供向心力，而地面附近重力又等于万有引力，基础问题．5．某课外小组经长期观测，发现靠近某行星周围有众多卫星，且相对均匀地分布于行星周围，假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动，通过天文观测，测得离行星最近的v 2R一颗卫星的运动半径为R 1，周期为 T 1，已知万有引力常量为 G 。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第6章万有引力定律
1. 论述分析影响物体重力及重力加速度大小的因素。

2. 太阳质量约为月球质量的27107.⨯倍，太阳离地球的距离为月球离地球距离的39102.⨯倍，试比较太阳和月球对地球的引力。

3. 在宇宙天体中，大麦哲伦云的质量为太阳质量的1010倍，即201040.⨯kg 。

小麦哲伦云的质量为太阳质量的109倍，即201039.⨯kg 。

两者相距66101
4.⨯光年（1光年=⨯95101
5.m ）。

求两者之间的引力。

4. 行星的质量为m'，一个绕它做匀速圆周运动的卫星的轨道半径为R ，周期是T ，试用两种方法求出卫星在轨道上的向心加速度。

5. 应用万有引力定律公式证明：在星体上物体做自由落体运动的加速度g 跟运动物体的质量无关，g 的值是由星体质量和运动物体所处的位置所决定的。

如果在离地面高度等于地球半径的高空释放一个物体做自由落体运动，它开始运动的加速度是多大？
【试题答案】
1. 见上节及本节复习
2. 分析论述：在分析月球绕地球转动时，为什么没有考虑太阳对月球的万有引力？答案：请先自己讨论、分析、计算，下节课讨论此问题。

3. 68107.⨯N
4. 解：由运动学公式可知向心加速度
a R R T
==ωπ2224 行星对卫星的万有引力即为卫星的向心力，由G M m
R ma '2=可知，向心加速度
a G m R
='2。

5. 解：设物体和星体的质量分别为m 和m'，二者相距r ，则物体所受引力为
F G mm r
='2 自由落体加速度g F m G m r
=='2 由上式可以看出，g 与物体质量无关。

从离地面为R 处做自由落体的物体，开始时的加速度
a G m R g ==地地()
2142 g 地为地球表面的重力加速度。

（本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。

请预览后才下载，期待您的好评与关注！）。