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【成才之路】2016-2017学年高中物理人教版必修2习题第6章万有引力与航天第3节 Word版含答案.doc

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2016年高中物理必修二第6章万有引力与航天配套习题（人教版有答案）
- 【人教版】2016年高中物理必修二：第6章《万有引力与航天配套习题（含答案）
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资料简介

由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 www.ks5u.com 第六章　第三节基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)‎ ‎1．(吉林长春外国语学校2015～2016学年高一下学期检测)下列关于万有引力的说法，正确的有(　　)‎ A．物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力 B．万有引力定律是开普勒在总结前人研究的基础上发现的 C．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的合力都是地球的万有引力 D．F＝G中，G是一个比例常数，没有单位答案：C 解析：物体间力的作用是相互的，物体落到地面上，地球对物体有引力，物体对地球也存在引力，故A错误；万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的，故B错误；地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的合力都是地球的万有引力，故C正确；国际单位制中质量m、距离r、力F的单位分别是：kg、m、N，根据牛顿的万有引力定律F＝G，得到G的单位是N·m2/kg2。故D错误。‎ ‎2．‎2015年9月3日，纪念中国人民抗日战争胜利70周年阅兵仪式上，18辆武警反恐突击车组成的白色战车方阵接受检阅。假设两辆质量各为1×‎105kg的战车相距‎1m时，它们之间的万有引力相当于(　　)‎ A．一个人的重力量级　　 B．一个鸡蛋的重力量级 C．一个西瓜的重力量级 D．一头牛的重力量级答案：B 解析：由F引＝G得F引＝0．667N相当于一个鸡蛋的重力量级。‎ ‎3．(河北冀州中学2015～2016学年高一下学期检测)宇航员王亚平在“天宮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，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(　　)‎ A．0 B． C． D． ‎ 答案：B 解析：飞船在距地面高度为h处，由万有引力定律得：‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费＝mg′‎ 解得：g′＝，故选B。‎ ‎4．关于引力常量G，下列说法中正确的是(　　)‎ A．G值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值 B．引力常量G的大小与两物体质量的乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比 C．引力常量G在数值上等于两个质量都是‎1kg的可视为质点的物体相距‎1m时的相互吸引力 D．引力常量G是不变的，其数值大小与单位制的选择无关答案：AC 解析：利用G值和万有引力定律不但能“称”出地球的质量，而且可测定远离地球的一些天体的质量、平均密度等，故A正确；引力常量G是一个普遍适用的常量，其物理意义是两个质量都是‎1kg的质点相距‎1m时的相互吸引力，它的大小与所选的单位有关，故B、D错误，C正确。‎ ‎5．(四川广元市实验中学2014～2015学年高一下学期检测)对于质量为m1和m2的两个物体间的万有引力F＝G，下列说法正确的是(　　)‎ A．当有第3个物体m3放入m1、m2之间时，m1和m2间的万有引力将保持不变 B．当两物体间的距离r趋向零时，万有引力趋向无穷大 C．星球与星球之间才有万有引力，人与人之间没有万有引力 D．两个物体间的引力总是大小相等，方向相反，是一对作用力与反作用力答案：AD 解析：任何两个物体之间均存在万有引力，其大小只与物体的质量和间距有关，故A对C错；当物体间距很小时，公式已不再适用，B错；物体间的相互吸引力是一对作用力与反作用力，D正确。‎ 二、非选择题 ‎6．(太原五中2015～2016学年高一检测)设地球表面的重力加速度为‎10m/s2，某同学在地面上用体重计所称体重为500N。假如此同学有幸乘坐一艘宇宙飞船，飞行至距离地面高度为1/4地球半径的某处，此时该同学受到的地球引力大小约为________N；若此同学有幸到距离地面高度为1/16地球半径的宇宙空间站上参观，则在空间站上用体重计所称体重为________N。答案：320　0‎ 解析：在地球表面mg＝G，在离地面高度等于h处，mg′＝G，当h＝R时mg′‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎＝mg＝320N。在空间站中，由于万有引力全部作为向心力，该同学处于完全失重状态，所以体重计示数为零。‎ ‎7．(辽宁师大附中2015～2016学年高一下学期检测)如图所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面启动后，以加速度竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪对平台的压力为启动前压力的。已知地球半径为R，求火箭此时离地面的高度。(g为地面附近重力加速度) 答案：R 解析：在地面附近的物体，所受重力近似等于物体所受到的万有引力。‎ 取测试仪为研究对象，其先后受力如图(甲)(乙)所示，据物体的平衡条件有FN1＝mg1，g1＝g，‎ 当升到某一高度时，根据牛顿第二定律有 FN2－mg2＝m，‎ ‎∴FN2＝＋mg2＝mg，‎ ‎∴g2＝g。设火箭距地面高度为H，‎ ‎∴mg2＝G·，∴g＝，∴H＝R。‎ 能力提升一、选择题(1～4题为单选题，5题为多选题)‎ ‎1．(湖北襄阳市2015～2016学年高一下学期期中四校联考)英国《新科学家(New Scientist)》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/s2 B．‎1010m/s2‎ C．‎1012m/s2 D．‎1014m/s2‎ 答案：C 解析：黑洞实际为一天体，天体表由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，对黑洞表面某一质量为m的物体有：‎ G＝mg，又有＝，‎ 联立解得g＝，带入数据得重力加速度的数量级为‎1012m/s2，故选C。‎ ‎2．据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6．4倍，一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N。由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为(　　)‎ A．0．5　　　 B．‎2　‎　　‎ C．3．2　　　 D．4‎ 答案：B 解析：若地球质量为M0，则“宜居”行星质量为M＝6．‎4M0，由mg＝G得：＝·＝所以＝＝＝2。‎ ‎3．1990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．‎400g　　 B．g　　‎ C．‎20g　　 D．g 答案：B 解析：由g＝，得＝＝＝＝，‎ ‎∴g′＝g。‎ ‎4．(合肥一中2015～2016学年高一下学期检测)假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为(　　)‎ A．1－ B．1＋ C．2 D． 2‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费答案：A 解析：设地球的质量为M，地球的密度为ρ，根据万有引力定律可知，‎ 地球表面的重力加速度g＝地球的质量可表示为M＝πR3ρ 因质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，所以矿井下以(R－d)为半径的地球的质量为 M′＝π(R－d)3ρ，‎ 解得M′＝()‎‎3M 则矿井底部处的重力加速度g′＝所以矿井底部处的重力加速度和地球表面处的重力加速度之比＝1－，选项A正确，选项B、C、D错误。‎ ‎5．目前，中国正在实施“嫦娥一号”登月工程，已知月球上没有空气，重力加速度为地球的，假如你登上月球，你能够实现的愿望是(　　)‎ A．轻易将‎100kg物体举过头顶 B．放飞风筝 C．做一个同地面上一样的标准篮球场，在此打球，发现自己成为扣篮高手 D．推铅球的水平距离变为原来的6倍答案：AC 解析：因为g月＝g地，所以在月球上举‎100kg的重物，相当于在地球上举16．‎7kg的物体，故A正确；在月球上弹跳高度是地球上的6倍，故C正确；根据平抛运动x＝v0，知D错；月球上没有空气，故不能放飞风筝，B错。‎ 二、非选择题 ‎6．火星半径为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的1/9。一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为‎100kg，则在火星上其质量为________kg，重力为________N。(g地＝9．‎8m/s2) 答案：100　436‎ 解析：地球表面的重力加速度g地＝ ①‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费火星表面的重力加速度g火＝ ②‎ 由①②：g火＝·g地＝22××9．‎8m/s2＝4．‎36m/s2‎ 物体在火星上的重力：mg火＝100×4．36N＝436N。‎ ‎7．(唐山一中2014～2015学年高一下学期调研)已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响并假设地球质量分布均匀且密度为ρ0。假若在地球内部距表面深度为h的某区域存在一半径为r的球形煤炭矿区，设煤炭密度为ρ(小于ρ0)，则由于该煤炭矿区区域的存在，造成的地球该区域表面重力加速度的变化量的最大值是多少？答案：(ρ0－ρ)‎ 解析：根据题意把地球看成由两部分组成即半径为r的球体和剩余部分，则有：‎ mg0＝F＋G 式中F为地球剩余部分对m的作用力；M1为半径为r的球体质量，应有：‎ M1＝πr3ρ0‎ 同理当半径为r的球体空间存在密度为ρ的煤炭时应有：‎ mg＝F＋G M2＝πr3ρ 联立解得：Δg＝(ρ0－ρ)‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费查看更多

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