沪科版 (2019)必修 第二册4.1 从托勒密到开普勒一课一练

这是一份沪科版 (2019)必修 第二册4.1 从托勒密到开普勒一课一练，共10页。试卷主要包含了地球的同步卫星线速度为，某行星有甲等内容，欢迎下载使用。
【特供】4.1从托勒密到开普勒-1课时练习一．填空题1．最近有媒体报道，竟有新疆牧民坐在家里放牛？原来他使用了北斗卫星放牧系统，每头牛的耳朵上都装有定位芯片，手机和卫星通过________传递信息就能查看牛的位置，改变了“牛羊跟着水草走，牧人跟着牛羊走”的传统牧区生活。北斗系列地球同步卫星相对地面是________的。2．判断正误，在各个小问后面括号中对的填A，错的填B。(1)行星的轨道半径和公转周期成正比。（____）(2)公式中的a可认为是行星的轨道半径。（____）(3)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动。（____）(4)公式中G是比例系数，与太阳．行星都没关系。（____）(5)在推导太阳与行星的引力公式时，用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律。（____）(6)月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受力平衡。（____）3．科学家测得一行星A绕一恒星B运行一周所用的时间为1200年，A．B间距离为地球到太阳距离的100倍。设A相对于B的线速度为v1，地球相对于太阳的线速度为v2，则v1:v2=_________，该恒星质量与太阳质量之比为________。4．一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材：A．精确秒表一个    B．已知质量为m的物体一个C．弹簧测力计一个    D．天平一台附砝码已知宇航员在绕行时测量了绕行一圈的周期T和着陆后测量了物体重力F，依据测量数据，可求出该行星的半径R和行星质量M。（1）绕行时和着陆时都不需要的测量器材为___________用序号ABCD表示。（2）其中___________ ，质量为___________。用序号ABCD表示 A．    B．    C．    D．5．地球的同步卫星线速度为．周期为．向心加速度为，地球近地卫星的线速度为．周期为．向心加速度为。则______（填“>”，“<”或“=”）；______（填“>”，“<”或“=”）；______（填“>”，“<”或“=”）． 6．已知质量为m的物体放在质量为M并可视为球体且质量分布均匀的地球表面某处，引力常量为G，地球半径为R，则它们之间的万有引力为F1=_______；如果把物体放到地球球心处，则它们间的万有引力F2=_______。7．在研究平抛物体运动的实验中，某同学记录小球运动途中的B．C两点的位置，现已知每2点之间的时间间隔为0.1s，由此可以推当地重力加速度为g=______m/s2。在学习过万有引力相关知识后，我们知道利用地球表面重力加速度这一物理可以可以计算地球的质量，现在已知万有引力常数为G=6.67x10-11N？m2/kg2，地球半径R=6300km，请用以上物理量表示地球质量M=______，则地球质量约为______kg
 8．卡文迪许利用______实验测量了引力常量G。两物体间的万有引力大小相等，与两物体质量是否相等______。（选填“有关”或“无关”）9．某行星有甲．乙两颗卫星，设它们绕该行星运行的轨道均为圆形，甲的轨道半径为R1。乙的轨道半径为R2，R1>R2，根据以上信息可知甲和乙的线速度之比为__________，甲的向心加速度__________ （选填“大于”．“等于”或“小于”）乙的向心加速度。10．某颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星距地面的高度等于地球的半径。已知地球表面的重力加速度为，现用弹簧测力计将质量为的物体挂在卫星内，则弹簧测力计的示数为___________，物体受到地球的引力大小为___________。11．“天问一号”火星探测器围绕火星沿椭圆轨道运动，从离火星最远的位置（远火点）向离火星最近的位置（近火点）运动的过程中，“天问一号”的动能_____，势能_____。（均填“增大”或“减小”）12．一质量为的苹果静止在水平地面上时对地面的压力为，则地球表面的重力加速度可以表示为__________；月球绕地球的运动可以看成匀速圆周运动，月球绕地球运动的周期为，月球和地球间的距离为，则月球的向心加速度可表示为__________；地球可以看成质量均匀．半径为的均匀球体，如果我们能验证__________，那我们就证明了地球与月球间的吸引力与地球对树上苹果的吸引力是同一种性质的力。13．如图甲所示，将A．B两小球从同一竖直线上的不同高度水平抛出，一段时间后两小球落到水平面上的同一点P，不计空气阻力，若两小球平抛的初速度分别为．，则_______（选填“>”或“<”）；如图乙所示为牛顿提出的卫星发射原理图，根据现有相关数据可得，发射人造地球卫星所需的最小发射速度大小为_______；如图丙所示，无人机在匀速升空的过程中，其机械能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
 14．万有引力定律的内容:自然界中任何两个物体都相互______，引力的方向在______，引力的大小与______成正比．与它们之间距离r的二次方成______比。15．万有引力定律（1）内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量____________成正比．与它们之间____________成反比。（2）表达式：F=G，其中G叫作引力常量。 16．质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时，______充当向心力． 17．一艘宇宙飞船飞近某一新发现行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道做匀速圆周运动，绕行n圈，所用时间为t，着陆行星后，用天平测得一物体质量为m，用弹簧测力计测得其重力为F，已知万有引力常量为：（1）宇宙飞船做匀速圆周运动时的周期为___________；（2）该行星表面的重力加速度为___________；（3）用测量数据求该星球半径R=___________。18．引力常量的测量（1）英国科学家___________通过图所示的扭秤实验测得了引力常量G。
 （2）为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是（      ）A.增大石英丝的直径B.减小T型架横梁的长度C.利用平面镜对光线反射D.增大刻度尺与平面镜的距离
参考答案与试题解析1．【答案】电磁波    静止    【解析】[1]手机和卫星之间是通过电磁波传递信息的。[2]北斗系列地球同步卫星与地球周期．角速度相同，相对位置不发生改变，则相对地面时静止的。2．【答案】B    A    B    A    A    B    【解析】【来源】安徽省安庆市九一六学校2020-2021学年高一（下）4月物理试题 (1)[1]根据开普勒第三定律可知，行星的轨道半径的立方和公转周期的平方成正比。（B）(2)[2]若行星做圆周运动，则公式中的a可认为是行星的轨道半径。（ A）(3)[3]开普勒定律适用于行星绕太阳的运动，也适应于卫星绕行星运动。（B）(4)[4]公式中G是比例系数，与太阳．行星都没关系。（A）(5)[5]在推导太阳与行星的引力公式时，用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律。（A）(6)[6]月球绕地球做匀速圆周运动是因为地球对月球的万有引力充当月球做圆周运动的向心力。（B）3．【答案】    ①. 1:12    ②. 25:36【解析】【详解】[1]行星A绕恒星B运行，有地球绕太阳运行，有因为，，所以[2]根据万有引力提供向心力有：解得恒星质量与太阳质量之比为4．【答案】        D    【解析】(1)[1] 因而需要用计时表测量周期T，用弹簧秤测量物体的重力F，已知质量为m的物体一个，不需要天平；故选D(2)[2]对于在轨道上的飞船，万有引力等于向心力和重力故选A。[3]由题意可知 把R的值代入得故选D。 5．【答案】<    >    <    【解析】[1][2][3]设地球质量为M，质量为m的卫星绕地球做轨道半径为r，线速度为v，周期为T．向心加速度为a的匀速圆周运动，则根据牛顿第二定律和万有引力定律可得分别解得由于地球同步卫星的轨道半径r1大于近地卫星的轨道半径r2，则有6．【答案】    0    【解析】【来源】湖南省邵阳市隆回县2019-2020学年高一（下）期末物理试题 【分析】【详解】[1]根据万有引力定律可得[2]由对称性可知，放在地球中心质量为m的物体，受地球各个方向的吸引力相同，合力为0，即F2=0。7．【答案】10            【解析】[1]平抛运动的物体竖直方向做自由落体运动，由可得[2][3]由公式可得代入数据得8．【答案】扭秤    无关    【解析】【来源】2021届上海市金山区高三（下）质量监控（二模）物理试题 卡文迪许第一次在实验室利用扭秤实验测出了引力常量，两物体间的万有引力总是大小相等，与两物体质量是否相等无关，遵循牛顿第三定律。9．【答案】    小于    【解析】【来源】2021届上海市奉贤区高三（下）二模物理试题 [1][2]设行星的质量为M，卫星的质量为m，线速度为v，向心加速度为a，则根据牛顿第二定律可得解得所以甲和乙的线速度之比为根据R1＞R2可知a1＜a210．【答案】0    25    【解析】【来源】山东省烟台招远市第二中学2020-2021学年高一（下）第一次月考物理试题（等级考） [1]物体绕地球做匀速圆周运动，万有引力全部用来充当向心力，物体处于失重状态，故弹簧测力计的示数为零。[2]由得到物体受到地球的引力大小为11．【答案】增大    减小    【解析】[1][2]“天问一号”从离火星最远的位置（远火点）向离火星最近的位置（近火点）运动的过程中，引力做正功，故动能增大，势能减小。12．【答案】            【解析】【来源】河北省邯郸市学本文化辅导学校2020-2021学年高一（下）期中物理试题 [1]一质量为的苹果静止在水平地面上时对地面的压力为，则地面对苹果的支持力等于F1，由平衡可知F1=m1g则[2]月球的向心加速度可表示为[3]因为若能验证即那我们就证明了地球与月球间的吸引力与地球对树上苹果的吸引力是同一种性质的力。13．【答案】<    7.9    增大    【解析】[1]A球抛出的高度较高，落地时间较长，而水平位移相同，则A球的初速度较小，即[2] 发射人造地球卫星所需的最小发射速度大小为[3] 无人机在匀速升空的过程中，动能不变， 重力势能增大，则机械能增大。14．【答案】    ①. 吸引    ②. 两物体连线上    ③. 两物体的质量乘积    ④. 反【解析】【分析】【详解】[1][2][3][4]万有引力定律的内容:自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在两物体的连线上，引力的大小与两物体的质量乘积成正比．与它们之间距离r的二次方成反比。 15．【答案】m1和m2的乘积    距离r的二次方    【解析】略16．【答案】行星与太阳间的万有引力【解析】略17．【答案】    ①.     ②.     ③. 【解析】【分析】【详解】（1）[1]飞船的周期（2）[2]根据有（3）[3]在行星表面，有对卫星，有联立解得18．【答案】    (1). 卡文迪许    (2). CD【解析】【分析】【详解】（1）[1]牛顿发现万有引力定律后，英国科学家卡文迪许通过图所示的扭秤实验测得了引力常量G；（2）[2]A．当增大石英丝的直径时，会导致石英丝不容易转动，对测量石英丝极微小的扭转角却没有作用，故A错误；B．当减小T型架横梁的长度时，会导致石英丝不容易转动，对测量石英丝极微小的扭转角却没有作用，故B错误；CD．为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”，利用平面镜对光线的反射，来体现微小形变的．当增大刻度尺与平面镜的距离时，转动的角度更明显，故CD正确；故选CD。