2014届高三物理（教科版）第一轮复习自主学习训练 3-2.doc

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1、2　万有引力定律(时间：60分钟)知识点基础中档稍难对万有引力定律的理解和基本应用1、23、5、64重力加速度的计算7、8、9综合提升10、1211知识点一　对万有引力定律的理解和基本应用1．一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的(　　)．A．0.25倍B．0.5倍C．2.0倍D．4.0倍解析　F引＝＝＝2＝2F引′.答案　C2．关于引力常量，下列说法正确的是(　　)．A．引力常量是两个质量为1kg的物体相距1m时的相互吸引力B．牛顿发现了万有引力定律时，给出了引力常量的值C．

2、引力常量的测出，证明了万有引力的存在D．引力常量的测定，使人们可以测出天体的质量解析　引力常量在数值上等于质量均为1kg的两个均匀球体相距1m时相互引力的大小，故A错．牛顿发现万有引力定律时，还不知道引力常量的值，故B错．引力常量的测出证明了万有引力定律的正确性，同时使万有引力定律具有实用价值，故C、D正确．答案　CD图3－2－53．两个质量均为M的星体，其连线的垂直平分线为AB，O为两星体连线的中点，如图3－2－5所示，一质量为m的物体从O沿OA方向运动，设A离O足够远，则物体在运动过程中受到两个星球万有引力的合力大小变化情况是(　　)．A．一直增大B．一直减小C．先减小后增大D．先增大后减

3、小解析　在O点两星球对物体m的万有引力大小相等、方向相反、合力为零；到了离O很远的A点时，由于距离太大，星球对物体的万有引力非常小，也可以认为等于零．由此可见，物体在运动过程中受到两个星球万有引力的合力先增大后减小，选项D正确．答案　D4．已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天．利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为(　　)．A．0.2B．2C．20D．200解析　由日常天文知识可知，地球公转周期为365天，依据万有引力定律及牛顿运动定律，研究地球有G＝M地r地，研究月球有G＝M月r月，日月间距近似为r地，两

4、式相比＝·.太阳对月球万有引力F1＝G，地球对月球万有引力F2＝G，故＝·＝·＝2，故选B.答案　B5．地球与物体间的万有引力可以认为在数值上等于物体的重力，那么在6400km的高空，物体的重力与它在地面上的重力之比为(R地＝6400km)(　　)．A．2∶1B．1∶2C．1∶4D．1∶1解析　物体在高空中距地心距离为物体在地球表面与地心距离R0的二倍，则高空中物体的重力F＝G＝G，而地面上的物体重力F0＝G，由此知C正确．答案　C6．已知太阳的质量为M，地球的质量为m1，月球的质量为m2，设月亮到太阳的距离为a，地球到月亮的距离为b，则当发生日全食时，太阳对地球的引力F1和对月亮的吸引力F2

5、的大小之比为多少？解析　由太阳对行星的吸引力满足F＝知：太阳对地球的引力大小F1＝太阳对月亮的引力大小F2＝故＝答案　知识点二　重力加速度的计算7．1990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为16km.若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同．已知地球半径R＝6400km，地球表面重力加速度为g.这个小行星表面的重力加速度为(　　)．A．400gB.gC．20gD.g解析　质量分布均匀的球体的密度ρ＝地球表面的重力加速度g＝＝吴健雄星表面的重力加速度g′＝＝＝＝400，g′＝g，故选项B正确．答案　B8．一物体在地球表面重1

6、6N，它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9N，取地球表面的重力加速度g＝10m/s2，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的(　　)．A．2倍B．3倍C．4倍D．一半解析　设此时火箭离地球表面高度为h由牛顿第二定律得：N－mg′＝ma①在地球表面mg＝G＝16②由此得m＝1.6kg，代入①得g′＝m/s2③又因h处mg′＝G④由②④，得＝代入数据，得h＝3R.故选B.答案　B9．英国《新科学家(NewScientist)》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650－500双星系统中发现的最小黑洞位列其中．若某黑洞的半径R约45km，质量M和半径R的关系满足＝(其中

7、c为光速，G为引力常量)，则该黑洞表面重力加速度的数量级为(　　)．A．108m/s2B．1010m/s2C．1012m/s2D．1014m/s2解析　星球表面的物体满足mg＝G，即GM＝R2g，由题中所给条件＝推出GM＝Rc2，则GM＝R2g＝Rc2，代入数据解得g＝1012m/s2，C正确．答案　C10．火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1