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《2020_2021学年高中物理第六章万有引力与航天4万有引力理论的成就课时作业含解析新人教版必修220210224110.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、万有引力理论的成就(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动,已知其周期为T,引力常量为G,那么该行星的平均密度为( )A. B. C. D.【解析】选D。设该行星的半径为R,质量为M,密度为ρ,则ρ==结合公式=m()2R,可得;ρ=,故D正确。2.探测器绕月球做匀速圆周运动,变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动,则变轨后与变轨前相比( )A.轨道半径变小B.向心加速度变小C.线速度变小D.角速度变小【解析】选A。探测器做匀速圆周运动,
2、由万有引力提供向心力,则:G=mr,整理得T=2π,可知周期T较小的轨道,其半径r也小,A正确;由G=man=m=mω2r,整理得:an=G,v=,ω=,可知半径变小,向心加速度变大,线速度变大,角速度变大。3.一颗小行星环绕太阳运动,其轨道半径是地球绕太阳做匀速圆周运动半径的4倍,则这颗行星的周期是( )A.5年 B.6年 C.7年 D.8年-8-【解析】选D。根据万有引力提供向心力:G=mr,解得:T=,由题意可知行星的公转半径是地球公转半径的4倍,则周期是地球周期的8倍,地球的周期为1年,则小行星的周期为8年
3、,故D正确,A、B、C错误。4.陨石落向地球(如图所示)是因为( )A.陨石对地球的引力远小于地球对陨石的引力,所以陨石才落向地球B.陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等,但陨石的质量小,加速度大,所以陨石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.陨石是受到其他星球斥力作用落向地球的【解析】选B。陨石对地球的引力与地球对陨石的引力,是作用力与反作用,它们等值反向,故A错误;陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等,它们是一对作用力和反作用力,但陨石质量小,惯性小,加速度大,所以改变运动方向落向地球,
4、故B正确;陨石落向地球,不是太阳不再吸引陨石,是由于地球对陨石的引力大于太阳对陨石的引力,故C错误;万有引力定律告诉我们,任何两个有质量的物体都是相互吸引的,故D错误,故选B。5.地球的半径为R,地球表面处物体所受的重力为mg,近似等于物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中,正确的是( )A.离地面高度R处为4mgB.离地面高度R处为mgC.离地面高度2R处为mg-8-D.离地心R处为4mg【解析】选C。物体绕地球做圆周运动时,万有引力提供了向心力,即=mg,离地面高度R处为==mg,故A、B错;离地面
5、高度2R处==mg,故C正确;由于离地心R位置已经到地球内部了,所以在受到万有引力时中心天体的质量M已经发生了变化,所以离地心R处的万有引力不等于4mg,故D错。6.设在地球上和在x天体上,以相同的初速度竖直上抛一物体,物体上升的最大高度比为K(均不计阻力),且已知地球和x天体的半径比也为K,则地球质量与x天体的质量比为( )A.1 B.K C.K2 D.【解析】选B。在地球上:h=,x天体上;h'=,因为=K,所以=K,根据G=mg,G=mg',可知:=,又因为=K,故=K,故B正确。二、计算题(本题共2小
6、题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(12分)月球质量是地球质量的,月球半径是地球半径的,在距月球表面56m高处,有一个质量为60千克的物体自由下落(g地取10m/s2)。试求:(1)它落到月球表面需要多长时间。(2)它在月球上的“重力”跟在地球上是否相等。【解析】(1)对星球表面上质量为m的物体:G=mg,得:g=所以=×=×=0.178所以g月=0.178g地=0.178×10m/s2=1.78m/s2-8-由h=g月t2得:t==s≈8s(2)根据G=mg可知,因月球和地球表面的重力加速
7、度不同,则它在月球上的“重力”跟在地球上不相等。答案:(1)8s (2)不相等8.(12分)如图所示,火箭内平台上放有测试仪器,火箭从地面起动后,以加速度竖直向上做匀加速运动,升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为起动前压力的。已知地球半径为R,求火箭此时离地面的高度。(g为地面附近重力加速度)【解析】取测试仪器为研究对象,其先后受力如图甲、乙所示。据物体的平衡条件有FN1=mg1,g1=g所以FN1=mg据牛顿第二定律有FN2-mg2=ma=m·所以FN2=+mg2由题意知FN2=FN1,所以+mg2=mg所以g2=g,设火箭
8、距地面高度为H,-8-所以mg2=又mg=所以g=,H=。答案:【加固训练】 某人造地球卫星沿圆轨道运动,轨道半径是6.8×103km,周期是5.6×103s,已知:G=6.67×10-11N·m2/kg2。请根据这些数据计算:(1)人造地球卫星绕地球运动的角
