通用版2020版高考物理大一轮复习考点规范练13万有引力定律及其应用新人教版 有答案
9页1、1 考点规范练考点规范练 1313 万有引力定律及其应用万有引力定律及其应用 一、单项选择题 1 1.关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程,下列说法正确的是( ) A.第谷通过整理大量的天文观测数据得到行星运动规律 B.开普勒指出,地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的引力 C.牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度,对万有引力定律进行了 “月地检验” D.卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量,得出了引力常量的数值 答案 D 解析开普勒对天体的运行做了多年的研究,最终得出了行星运行三大定律,故 A 错误;牛顿认为行星绕太阳运 动是因为受到太阳的引力作用,引力大小与行星到太阳的距离的二次方成反比,故 B 错误;牛顿通过比较月球 公转的周期,根据万有引力充当向心力,对万有引力定律进行了“月地检验”,故 C 错误;牛顿发现了万有引力 定律之后,第一次通过实验准确地测出万有引力常量的科学家是卡文迪许,故 D 正确。 2 2.静止在地面上的物体随地球自转做匀速圆周运动,下列说法正确的是( ) A.物体受到的万有引力和支持力的合力总是指向地心 B.物体做
2、匀速圆周运动的周期与地球自转周期相等 C.物体做匀速圆周运动的加速度等于重力加速度 D.物体对地面压力的方向与万有引力的方向总是相同 答案 B 2 解析物体受到的万有引力和支持力的合力提供物体随地球运动的向心力,指向物体随地球做圆周运动的轨道 的圆心,不一定是地心,所以 A 错;物体随地球自转,所以周期一定等于地球自转周期,B 对;圆周运动的加速度 和重力加速度只有在赤道上时方向相同,所以 C 错;物体受到的万有引力和物体对地面的压力只有在南北极和 赤道上方向相同,所以 D 错。 3 3.嫦娥三号携带玉兔号月球车首次实现月球软着陆和月面巡视勘察,并开展月表形貌与地质构造调查等科学 探测。玉兔号在地球表面的重力为G1,在月球表面的重力为G2;地球与月球均视为球体,其半径分别为R1、R2; 地球表面重力加速度为g。则( ) A.月球表面的重力加速度为 G1g G2 B.地球与月球的质量之比为 G2R22 G1R12 C.月球与地球的第一宇宙速度之比为 G1R1 G2R2 D.嫦娥三号环绕月球表面做匀速圆周运动的周期为 2 G1R2 G2g 答案 D 解析玉兔号的质量为m=,所以月球表面的重
3、力加速度为g=,A 错误;根据黄金代换公式GM=gR2,可得 G1 g G2 m = gG2 G1 ,B 错误;第一宇宙速度v=,所以在月球上与地球上的第一宇宙速度之比为,C 错 M地 M月 = gR12 gR22 = G1R12 G2R22gR v2 v1 = G2R2 G1R1 误;根据万有引力G =mr,嫦娥三号环绕月球表面做匀速圆周运动,所以轨道半径等于月球半径R2,代入得 Mm r2 42 T2 T=2,D 正确。 G1R2 G2g 4 4.若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方 向运动的距离之比为 2。已知该行星质量约为地球的 7 倍,地球的半径为R。由此可知,该行星的半径约 7 为( ) 3 A.RB.RC.2RD.R 1 2 7 2 7 2 答案 C 解析平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,即x=v0t,在竖直方向上做自由落体运动,即h= gt2,所以x=v0 1 2 ,两种情况下,抛出的速率相同,高度相同,所以,根据公式G =mg可得g=,故,解得R行 2h g g行 g地 = 7 4 Mm R2 GM R2 g行
4、 g地 = M行 R行2 M地 R地2 = 7 4 =2R,故 C 正确。 5 5.过去几千年来,人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内,行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行 星的序幕。“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动,周期约为 4 天,轨道半径约为地球绕太阳运动半径的 。则该中心恒星与太阳的质量比约为( ) 1 20 A.B.1C.5D.10 1 10 答案 B 解析行星绕中心恒星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由万有引力提供向心力得G =mr,则 Mm r2 42 T2 = 32=321,选项 B 正确。 M1 M2 r1 r2 T2 T1 1 20 365 4 6 6.(2018河南洛阳期中)理论上认为质量分布均匀的球壳对球壳内的物体的万有引力为零,如图所示,一半径 为R、质量分布均匀的实心球,O为球心,以O点为原点建立坐标轴Ox。质量一定的小物块(可视为质点)沿坐 标Ox运动,则小物体在坐标x1= R与x2= R处所受到实心球对它的万有引力分别为F1、F2,则F1、F2的比值为 1 2 3 2 ( ) A.98B.89 C.19D.91 4 答案
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