鲁科版 (2019)必修 第二册第4章 万有引力定律及航天第1节 天地力的综合:万有引力定律练习

这是一份鲁科版 (2019)必修 第二册第4章 万有引力定律及航天第1节 天地力的综合:万有引力定律练习，共6页。试卷主要包含了1万有引力定律 课后作业等内容，欢迎下载使用。

1.某人的质量为50kg，则他对地球的吸引力约为( )


A.0N


B.100N


C.500N


D.1000N


【答案】C;


【解析】G=mg=50kg×10N/kg=500N．∵力的作用是相互的，∴此人对地球的吸引力为500N．


故选C。





2.可视为质点的甲、乙两物体相距一定距离，当质量分别为m和5m时万有引力为F．若仅将甲物体质量增为2m，乙物体质量减为3m时，万有引力将（ ）


A.大于F


B.等于F


C.小于F


D.不能判断


【答案】A;


【解析】解：根据万有引力定律公式F=GMm/r2得变化前的万有引力为：


F=Gm•5m/r2


变化后的万有引力为：


F′=G2m•3m/r2=6Gm•m/r2＞F，所以A正确；


故选：A．





3.400年前，一位德国天文学家提出了行星运动的三大定律，揭开了行星运动的奥秘．这位天文学家是（ ）


A.哥白尼


B.第谷


C.托勒密


D.开普勒


【答案】D;


【解析】解：开普勒在第谷观测的天文数据的基础上，研究总结得出了行星运动的三个定律，揭开了行星运动的奥秘．


故选：D．





4.下列说法正确的是（ ）


A.力学中的三个基本单位是：长度的单位“米”、时间的单位“秒”、力的单位“牛顿”


B.牛顿仅通过现实中的斜面实验得到了物体的运动不需要力来维持


C.胡克认为在任何情况下，弹簧的弹力都与弹簧的形变量成正比


D.卡文迪杵通过扭称实验测出了万有引力常量


【答案】D;


【解析】解：A、国际单位制中，力学的三个基本单位为：千克、米、秒，牛顿是导出单位，规定使1千克的物体产生1m/s2的加速度的力为1牛顿，故A错误；


B、伽利略通过理想斜面实验得出了物体不受力时的运动规律，牛顿在系统总结前人结论的基础上，并通过大量实验，提出了著名的牛顿三大定律，故B错误；


C、胡克定律的内容为：在弹性范围内，弹簧的弹力大小与弹簧的伸长（或缩短）成正比，故C错误；


D、牛顿发现万有引力定律后100多年，由英国的卡文迪许通过几个铅球之间的引力成功地测量出了万有引力常量，故D正确；


故选D．





5.天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期．由此可推算出（ ）


A.行星的质量


B.恒星的质量


C.行星的半径


D.恒星的半径


【答案】B;


【解析】解：行星绕恒星做圆周运动，根据万有引力提供向心力GMm/r2=mr（2π/T）2，知道轨道半径和周期，可以求出恒星的质量，行星是环绕天体，在分析时质量约去，不可能求出行星的质量．故B正确，A、C、D错误．


故选：B．





6.伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学家具有重大的启蒙作用，至今仍具有重要意义．下列哪个过程是伽利略对物体下落规律的探究过程( )


A.问题--猜想--数学推理--实验验证--合理外推--得出结论


B.猜想--问题--实验验证--数学推理--合理外推--得出结论


C.问题--猜想--实验验证--数学推理--合理外推--得出结论


D.猜想--问题--数学推理--实验验证--合理外推--得出结论


【答案】C;


【解析】伽利略在研究物体下落规律时，首先是提出问题即对亚里士多德的观点提出疑问，然后进行了猜想即落体是一种最简单的变速运动，而最简单的变速运动就是速度变化是均匀的，接着进行了实验，伽利略对实验结果进行数学推理，然后进行合理的外推得出结论，故ABD错误，C正确．


故选C。





一颗小行星环绕太阳作匀速圆周运动，半径是地球环绕半径的4倍，则它的环绕周期是（ ）


A.2年


B.4年


C.8年


D.16年


【答案】C;


【解析】解：根据万有引力提供向心力得：GMm/r2=4π2mr/T2


解得：小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍，


所以这颗小行星的运转周期是8年，


故选：C．





8.通过长期探索人类于17世纪发现了万有引力定律，该定律是由哪位科学家总结得出的（ ）





A.伽利略


B.开普勒


C.牛顿


D.爱因斯坦


【答案】C;


【解析】解：伽利略的理想斜面实验推论了物体不受力时运动规律，开普勒发现了行星运动的三大规律，牛顿在前人（开普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基础上，凭借他超凡的数学能力，发现了万有引力定律，经过了100多年后，卡文迪许测量出了万有引力常量；故C正确，ABD错误；


故选C．





9.关于地心说和日心说,下列说法正确的是( )


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


【答案】AB;


【解析】AB、地心说认为太阳及其他天体围绕地球运动，日心说认为太阳是银河系的中心，地球绕太阳转，故AB正确;


CD、地心说是由于古代人缺乏足够的宇宙观测数据，以及怀着以人为本的观念，因此他们误认为地球就是宇宙的中心，而其他的星体都是绕着它运行的，而日心说是在足够的天文观测的数据基础上，由哥白尼等人提出的，符合科学研究的结果，而不是臆想出来的，是科学的一大进步，故两者具有不能等同的价值，故CD错误。


故选AB。





10.我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近，并将与空间站在B处对接．已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下列说法中不正确的是（ ）


A.图中航天飞机在飞向B处的过程中，速率恒定


B.航天飞机在B处由椭圆轨道可直接进入空间站轨道


C.根据题中条件可以算出月球质量


D.根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小


【答案】ABD;


【解析】解：A：航天飞机在飞向B处的过程中，月球对它的万有引力的方向和其运动方向之间的夹角小于90°，所以月球的引力对航天飞机做正功，速率增大．故A错误；


B：椭圆轨道和圆轨道是不同的轨道，航天飞机不可能自主改变轨道，只有在减速变轨后，才能进入空间站轨道．故B错误；


C：对空间站，根据万有引力提供向心力GMm/r2=m4π2/T2r，得M=4π2r2GT2，根据空间站的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G就能计算出月球的质量M．故C正确．


D：由于空间站的质量不知，根据万有引力定律F=GMm/r2知，不能求出空间站受到月球引力的大小，故D错误．


本题选择不正确的．故选；ABD．





11.启动在某一轨道上运转的地球卫星发动机使其速度加大，待它运动到距离地面的高度比原来大的位置，再定位使它绕地球做匀速圆周运动成为另一轨道的卫星，该卫星在后一轨道与前一轨道相比（ ）


A.周期变小


B.万有引力增大


C.机械能增大


D.速率减小


【答案】CD;


【解析】解：A、B、D、卫星在向高轨道运动时，轨道半径增加；但仍然是万有引力充当向心力，即：GMm/r2=mv2/r=mrω2=4π2r/T2；


则可知其线速度减小，周期增大，万有引力减小；故A错误，B错误，D正确；


C、由于卫星在上升过程中发动机做正功，故机械能增加，故C正确；


故选：CD．





12.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（ ）


A.太阳位于木星运行轨道的一个焦点上


B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等


C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方


D.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积


【答案】AC;


【解析】解：A、第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上．故A正确；


B、第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故B错误；


C、若行星的公转周期为T，则R3/T2=k，常量k与行星无关，与中心体有关，故C正确；


D、第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，是对同一个行星而言，故D错误；


故选：AC．