20192020学年高中物理课时分层作业16万有引力定律及引力常量测定(含解析)鲁科版必修2.doc

20192020学年高中物理课时分层作业16万有引力定律及引力常量的测定(含解析)鲁科版必修2年高中物理课时分层作业16万有引力定律及引力常量的测定(含解析)鲁科版必修2 PAGE / NUMPAGES 蚃PAGE 薄蝿 芁蚀 蕿螃年高中物理课时分层作业16万有引力定律及引力常量的测定(含解析)鲁科版必修2 课时分层作业(十六) [基础达标练] (时间：15分钟 分值：50分) 一、选择题(此题共6小题，每题 6分，共36分) 1．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，依据开普勒行星运动定律可知 ( ) A．太阳位于木星运行轨道的中心 B．火星和木星绕太阳运行速度的大小一直相等 C．火星与木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方 D．同样时间内，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 C[火星和木星在椭圆轨道上运行，太阳位于椭圆轨道的一个焦点上，选项 A错误；由 于火星和木星在不一样的轨道上运行，且是椭圆轨道，速度大小变化，火星和木星的运行速度 a 3 a 3 2 3 火 木 T a 火 火 大小不必定相等，选项B错误；由开普勒第三定律可知，2 ＝2 ＝k，即2 ＝3，选项C正确； T火 T木 T木 a木 因为火星和木星在不一样的轨道上，所以它们与太阳的连线在同样的时间内扫过的面积不相等， 选项D错误．] r3 2．对于开普勒行星运动的公式 T2＝k，以下理解正确的选项是( ) A．k是一个与行星相关的量 B．行星轨道的半长轴越长，自转周期越长 C．行星轨道的半长轴越长，公转周期越长 D．若地球绕太阳运行轨道的半长轴为 R地，周期为T地；月球绕地球运行轨道的半长轴为 3 3 R R 地 月 R月，周期为T月，则2 ＝2 T地 T月 3 C[r2＝k中k是一个与行星没关的量，它是由太阳质量所决定的一个恒量， A错误；T T r3 D错误．] 是公转周期，B错误，C正确； 2＝k是指环绕太阳的行星的周期与轨道半径的关系， T 3．宇航员王亚平在“天宫 1号”飞船内进行了我国初次太空讲课，演示了一些完整失重 状态下的物理现象．若飞船质量为 ，距地面高度为 ，地球质量为 ，半径为 ，引力常量 m h M R 为G，则飞船所在处的重力加快度大小为 ( ) GM A．0 B.R＋h2 GMm GM C.R＋h2 D.h2 B[依据GMm2＝mg′，得g′＝ GM 2，B正确．] R＋h R＋h -1- 4．如下图，两个质量散布平均的实心球，半径分别为 r1＝、r2＝，质量 分别为 1＝ kg、2＝ kg，两球间距离为 r ＝ m，则两球间互相引力的大小为() m m A．×10－11N B．大于×10－11N C．小于×10 －11 N D．不可以确立 C[计算两平均实心球间的互相作用， 距离R可当作两球心的距离，即R＝r＋r ＋r＝ 1 2 m， m1m2 －11 4 －11 由公式F＝GR2知F＝×10 × 9 N＜×10 N，选项C正确．] 5．某物体在地面上遇到地球对它的万有引力为 F，为使此物体遇到的引力减小到 F 4，应把 此物体置于距地面的高度为 (R指地球半径)( ) A．R B．2R C．4 D．8 R R A[万有引力公式 ＝ m1m2 表示该物体到地球球心之间的距离， 为使此物体遇到 Gr 2，此中 r F F 的引力减小到4，应把此物体置于距地面的高度为 R处，使物体到地球球心的距离变为本来的 2倍，应选A.] 6．“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星．若测得“嫦娥二号”在月球 (可 视为密度平均的球体 )表面邻近圆形轨道运行的周期为 ，已知引力常量为 ，半径为 R 的球 T G 4 3 体体积公式＝π R ，则可估量月球的() V3 A．密度 B．质量 C．半径 D．自转周期 -2- Mm4π 2 A [由万有引力供给向心力有 Gr2＝mT2 r，因为在月球表面轨道有 r＝R，由球体体积公 4 3 3π 式V＝πR联立解得月球的密度 ρ＝2，A正确．] 3 GT 二、非选择题(14 分) 7．为了研究太阳演化进度，需知道当前太阳的质量 .已知地球的半径 ＝×106m， M R 地球的质量 m＝6×10 24 kg，日地球心的距离 r＝×10 11 m，地球表面的重力加快度 g取10 m/s2,1年约为×107s，试估量当前太阳的质量M.( 保存一位有效数字，引力常数未知 ) [分析] 设T为地球绕太阳运行的周期，则由万有引力定律和动力学知识得： Mm 2π2 Gr2＝m T r ① mm′ 对地球表面的物体 m′，有m′g＝GR2② 4π2mr3 联立①②两式得 M＝gR2T2，代入数据得 M＝×1030kg. [答案] ×1030kg