《2019-2020學(xué)年高中物理 課時(shí)分層作業(yè)8 太陽(yáng)與行星間的引力 萬(wàn)有引力定律(含解析)新人教版必修2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理 課時(shí)分層作業(yè)8 太陽(yáng)與行星間的引力 萬(wàn)有引力定律(含解析)新人教版必修2(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)分層作業(yè)(八)
(時(shí)間:40分鐘 分值:100分)
[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]
一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)
1.(多選)如圖是八大行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的情境,關(guān)于太陽(yáng)對(duì)行星的引力說(shuō)法中正確的是( )
A.太陽(yáng)對(duì)行星的引力等于行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力
B.太陽(yáng)對(duì)行星的引力大小與行星的質(zhì)量成正比,與行星和太陽(yáng)間的距離成反比
C.太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律是由實(shí)驗(yàn)得出的
D.太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律是由開(kāi)普勒定律和行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)出來(lái)的
AD [太陽(yáng)對(duì)行星的引力等于行星圍繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,它的大小與行星和太陽(yáng)質(zhì)量的乘積成正比,與行星和太陽(yáng)間的距離的平
2、方成反比,A正確,B錯(cuò)誤;太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律是由開(kāi)普勒三定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律推導(dǎo)出來(lái)的,C錯(cuò)誤,D正確.]
2.隕石落向地球(如圖所示)是因?yàn)? )
A.隕石對(duì)地球的引力遠(yuǎn)小于地球?qū)﹄E石的引力,所以隕石才落向地球
B.隕石對(duì)地球的引力和地球?qū)﹄E石的引力大小相等,但隕石的質(zhì)量小,加速度大,所以隕石改變運(yùn)動(dòng)方向落向地球
C.太陽(yáng)不再吸引隕石,所以隕石落向地球
D.隕石是受到其他星球斥力作用落向地球的
B [兩個(gè)物體間的引力是一對(duì)作用力與反作用力,它們的大小相等,且在任何情況下都存在,故選項(xiàng)A、C、D不正確.隕石落向地球是由于隕石的質(zhì)量和地球相比小得多,故運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
3、容易改變且加速度大,選項(xiàng)B正確.]
3.將物體由赤道向兩極移動(dòng)( )
A.它的重力減小
B.它隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)的向心力增大
C.它隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)的向心力減小
D.向心力的方向、重力的方向都指向地球球心
C [重力加速度隨緯度的增加而增大,所以把物體從磁道向兩極移動(dòng),物體的重力增大,A錯(cuò)誤;由赤道向兩極移動(dòng)過(guò)程中,自轉(zhuǎn)半徑減小,而角速度不變,根據(jù)F=mω2r可知向心力減小,B錯(cuò)誤,C正確;向心力的方向指向地球球心,而重力的方向豎直向下,D錯(cuò)誤.]
4.如圖所示,兩球間的距離為r,兩球的質(zhì)量分布均勻,質(zhì)量大小分別為m1、m2,半徑大小分別為r1、r2,則兩球間的萬(wàn)有引力大小為( )
4、A.G B.G
C.G D.G
D [兩球質(zhì)量分布均勻,可認(rèn)為質(zhì)量集中于球心,由萬(wàn)有引力公式可知兩球間的萬(wàn)有引力應(yīng)為G,故選D.]
5.一個(gè)物體在地球表面所受的重力為G,在距地面高度為地球半徑的位置,物體所受地球的引力大小為( )
A. B. C. D.
C [在地球表面附近,物體所受的重力近似等于萬(wàn)有引力,即重力G地=F萬(wàn)=G;在距地面高度為地球半徑的位置,F(xiàn)′萬(wàn)=G=,故選項(xiàng)C正確.]
6.已知地球半徑為R,將一物體從地面發(fā)射至離地面高h(yuǎn)處時(shí),物體所受萬(wàn)有引力減少到原來(lái)的一半,則h為( )
A.R B.2R
C.R D.(-1)R
5、
D [根據(jù)萬(wàn)有引力定律,F(xiàn)=G,F(xiàn)′=G=F,代入可求解得h=(-1)R.]
二、非選擇題(14分)
7.地球表面重力加速度為g,忽略地球自轉(zhuǎn)的影響,在距地面高度為h的空中重力加速度是地面上重力加速度的幾倍?(已知地球半徑為R)
[解析] 不計(jì)地球自轉(zhuǎn)的影響,物體受到的重力等于物體受到的萬(wàn)有引力.設(shè)地球質(zhì)量為M,物體質(zhì)量為m,則在地面:mg=G,在h 高處:mg′=G,解得:=.
[答案] 倍
[能力提升練]
一、選擇題(本題共4小題,每小題6分,共24分)
1.(多選)如圖所示,P、Q為質(zhì)量均為m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),分別置于地球表面不同緯度上,如果把地球看成是一個(gè)均勻球體,P、Q兩
6、質(zhì)點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是( )
A.P、Q受地球引力大小相等
B.P、Q做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小相等
C.P、Q做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小相等
D.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的重力大小相等
AC [P、Q兩點(diǎn)所受的地球引力都是F=G,A正確;P、Q兩點(diǎn)都隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng),其角速度一樣大,但P的軌道半徑大于Q的,根據(jù)F=mω2r可知P的向心力大,所以C正確,B錯(cuò)誤;物體的重力為萬(wàn)有引力的一個(gè)分力,赤道處重力最小,兩極處重力最大,D錯(cuò)誤.]
2.1990年5月,紫金山天文臺(tái)將他們發(fā)現(xiàn)的第2752號(hào)小行星命名為吳健雄星,該小行星的半徑為16 km,若將此小行星和地球均看成質(zhì)量分布
7、均勻的球體,小行星密度與地球相同.已知地球半徑R=6 400 km,地球表面重力加速度為g.這個(gè)小行星表面的重力加速度為( )
A.400g B.g C.20g D.g
B [由g=,得====,所以g′=g. ]
3.兩個(gè)大小相同的實(shí)心小鐵球緊靠在一起,它們之間的萬(wàn)有引力為F.若將兩個(gè)用同種材料制成的半徑是小鐵球2倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起,則兩大鐵球之間的萬(wàn)有引力為( )
A.2F B.4F
C.8F D.16F
D [兩個(gè)小鐵球之間的萬(wàn)有引力為F=G=G.實(shí)心球的質(zhì)量為m=ρV=ρ·πr3,大鐵球的半徑是小鐵球的2倍,則大鐵球的質(zhì)量m′與小鐵球的質(zhì)量
8、m之比為==.故兩個(gè)大鐵球間的萬(wàn)有引力為F′=G=G=16F.]
4.(多選)如圖所示,三顆質(zhì)量均為m的地球同步衛(wèi)星等間隔分布在半徑為r的圓軌道上,設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R.下列說(shuō)法正確的是( )
A.地球?qū)σ活w衛(wèi)星的引力大小為
B.一顆衛(wèi)星對(duì)地球的引力大小為
C.兩顆衛(wèi)星之間的引力大小為
D.三顆衛(wèi)星對(duì)地球引力的合力大小為
BC [由萬(wàn)有引力定律知A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;因三顆衛(wèi)星連線構(gòu)成等邊三角形,圓軌道半徑為r,由數(shù)學(xué)知識(shí)易知任意兩顆衛(wèi)星間距d=2rcos 30°=r,由萬(wàn)有引力定律知C項(xiàng)正確;因三顆衛(wèi)星對(duì)地球的引力大小相等且互成120°,故三顆衛(wèi)星對(duì)地球引力的合力為0,D
9、項(xiàng)錯(cuò)誤.]
二、非選擇題(本題共2小題,共26分)
5.(13分)兩個(gè)質(zhì)量分布均勻、密度相同且大小相同的實(shí)心小鐵球緊靠在一起,它們之間的萬(wàn)有引力為F,如圖所示,現(xiàn)將其中一個(gè)小球中挖去半徑為原球半徑一半的球,并按如圖所示的形式緊靠在一起(三個(gè)球心在一條直線上),試計(jì)算它們之間的萬(wàn)有引力大小.
[解析] 用“割補(bǔ)法”處理該問(wèn)題.原來(lái)是個(gè)實(shí)心球時(shí)可知F=G
假如挖空部分為實(shí)心球,則該球與左邊球之間的萬(wàn)有引力為F1=G, m1∶m=∶r3=1∶8
聯(lián)立得F1=F
剩余部分之間的萬(wàn)有引力大小為F′=F-F1=F.
[答案] F
6.(13分)某物體在地面上受到的重力為160 N,將它
10、放置在衛(wèi)星中,在衛(wèi)星以a=g的加速度隨火箭向上加速升空的過(guò)程中,當(dāng)物體與衛(wèi)星中的支持物的相互擠壓的力為90 N 時(shí),衛(wèi)星距地球表面有多遠(yuǎn)?(地球半徑R地=6.4×103 km,g表示重力加速度,g取10 m/s2)
[解析] 衛(wèi)星在升空過(guò)程中可以認(rèn)為是豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)衛(wèi)星離地面的距離為h,這時(shí)受到地球的萬(wàn)有引力為F=G
在地球表面G=mg ①
在上升至離地面h時(shí),
FN-G=ma ②
由①②式得=
則h=R地 ③
將m=16 kg,F(xiàn)N=90 N,a=g=5 m/s2,R地=6.4×103 km,g=10 m/s2代入③式得h=1.92×104 km.
[答案] 1.92×104 km
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