2021_2022年新教材高中物理第4章万有引力定律及航天1天地力的综合：万有引力定律课时练习含解析鲁科版必修2.doc

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1、天地力的综合：万有引力定律　　　　　　　　　　(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)1.如图所示为哈雷彗星绕太阳运动的椭圆形轨道，O为轨道中心，F1、F2是椭圆轨道的两个焦点。若哈雷彗星经过A点的速度比经过B点的速度小，则太阳的位置是(　　)A.O　　　　B.F1　　　　C.F2　　　　D.B【解析】选C。根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，可知彗星在近日点的速度大，在远日点的速度小；由于在A点的速度比在B点的小，则A点为远日点，B点为近日点，所以太阳位于F2，故C正确，A、B、D错误。2.为了探测引力波，“天琴计划”预

2、计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为(　　)A.2∶1B.4∶1C.8∶1D.16∶1【解析】选C。卫星P、Q均围绕地球做匀速圆周运动，由开普勒第三定律可得：=，解得==，选项C正确。【加固训练】　　已知两颗绕太阳运行的行星的质量m1=2m2，公转周期T1=2T2，则它们绕太阳运转轨道的半长轴之比为(　　)A.=　　　　　B.=-7-C.=D.=【解析】选C。由=k知，=，则=，与行星质量无关，故选C。3.发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是(　　)A.牛顿　卡文迪许B.开普勒　伽利略C.开普勒　卡文迪许D.

3、牛顿　伽利略【解析】选A。牛顿总结了前人的研究成果，总结出万有引力定律；卡文迪许通过扭秤实验测得引力常量G。所以A正确，B、C、D错误。4.(2020·全国Ⅰ卷)火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为(　　)A.0.2　　B.0.4C.2.0D.2.5【解析】选B。物体在地球表面受到的引力F1=G，在火星表面受到的引力F2=G=0.4G，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值=0.4，故选项B正确，A、C、D错误。5.宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象，若飞船质量为m，

4、距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为(　　)-7-A.0B.C.D.【解析】选B。太空中重力等于万有引力，所以：mg′=G可得：g′=，则B正确，A、C、D错误。6.牛顿在发现万有引力定律的过程中，很重要的一步叫“月地检验”。在月地检验中，牛顿假定使月亮绕地球转动的力和使苹果落向地面的力是同一种力，也跟太阳与行星的引力一样，满足平方反比关系。在已知地球表面重力加速度、月球轨道半径约为地球半径的60倍左右的情况下，由假设可以推理得出以下哪些结论(　　)A.月球绕地公转的周期约为地球自转周期的60倍B.月球受到地球的引力约为苹果受到地球引力的C.月球

5、绕地球公转的向心加速度约为地球表面重力加速度的D.月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的【解析】选C。根据常识知月球绕地公转的周期为27天，地球自转周期为1天，所以月球绕地公转的周期约为地球自转周期的27倍，故A错误；根据万有引力定律F=G，由于不知道苹果质量与月球质量关系，所以月球受到地球的引力与苹果受到的引力大小关系不确定，故B错误；设物体质量为m，地球质量为M，地球半径为R，月球轨道半径r=60R，物体在月球轨道上运动时的加速度为a，由牛顿第二定律：G=ma①；地球表面物体重力等于万有引力：G=mg②；联立①②得：=，故C正确；对任一物体在星球表面受到的重力等于星球对物体的万有引力

6、，即mg=G，即星球表面的重力加速度g=G，根据题意无法知道地球质量与月球的质量关系以及地球半径与月球的半径关系，故无法求出月球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度的大小关系，故D错误。-7-二、计算题(本题共2小题，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)长度为38.9m、宽度为35.8m、高度为11.952m的大飞机C919是我国具有自主知识产权的干线民用飞机。某次空中两架质量均为7.2×104kg的C919相距10km，则这两架飞机之间的万有引力多大？【解析】由题意知：m1=m2=7.2×104kg，r=104m两飞机之间的距离远远大于飞机的体积，

7、此时两飞机可视为质点，遵循万有引力的表达式F=G，可得两架飞机之间的万有引力为：F1=6.67×10-11×N≈3.5×10-9N答案：3.5×10-9N8.(12分)宇航员站在某一星球，从距离星球表面h高度处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：(1)该星球表面重力加速度g的大小。(2)该星球的质量。【解析】(1)由平抛运动的