2020高中物理 第5章萬有引力定律及其應(yīng)用單元測試37 魯科版必修2（通用）

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1、第5章 萬有引力定律及其應(yīng)用 單元測試 一、選擇題 1、對于萬有引力定律的表述式，下面說法中正確的是（ ） （A）公式中G為引力常量，它是由實驗測得的，而不是人為規(guī)定的 （B）當(dāng)r趨近于零時，萬有引力趨于無窮大 （C）m1與m2受到的引力大小總是相等的，方向相反，是一對平衡力 （D）m1與m2受到的引力總是大小相等的，而與m1、m2是否相等無關(guān) 2、兩個質(zhì)量均勻的球體，相距r，它們之間的萬有引力為10-8N，若它們的質(zhì)量、距離都增加為原來的2倍，則它們間的萬有引力為（ ） （A）4×10－8N （B）10－8N （C）0.25×10－8N （

2、D）10－4N 3、某物體在地面上受到地球?qū)λ娜f有引力為F，為使此物體受到的引力減小到，應(yīng)把此物體置于距地面的高度為（R指地球半徑） （A）1R （B） 2R （C）4R （D） 8R 4、在人類登上月球之前，科學(xué)家曾經(jīng)擔(dān)心人類踏上月球表面的時候，會使月面上的塵土揚(yáng)起來淹沒宇航員，塵土幾小時內(nèi)不會沉下來，科學(xué)家的擔(dān)心是因為考慮到（ ） （A）月球上的重力加速度較小 （B）月球上沒有水 （C）月球上沒有空氣 （D）月球上的溫差太大 5、離地面高度h處的重力加速度是地球表面重力加速度的，則高度是地球半徑的（

3、 ） （A）2倍 （B）倍 （C） 倍 （D）（－1）倍 6、兩個質(zhì)量均為M的星體，其連線的垂直平分線為AB。O為兩星體連線的中點(diǎn)，如圖，一個質(zhì)量為M的物體從O沿OA方向運(yùn)動，則它受到的萬有引力大小變化情況是（ ） （A）一直增大 （B）一直減小 （C）先減小，后增大 （D）先增大，后減小 7、在地面赤道上，質(zhì)量1 kg的物體隨同地球自轉(zhuǎn)需要的向心力最接近的數(shù)值為（ ） （A） 103N （B） 10N （C） 10-2N （D） 10-4 N 8、一物體在某星球表面附近

4、自由落體，在連續(xù)兩個1秒內(nèi)下落的高度依次為12m，20m，則該星球表面的重力加速度的值為（ ） （A）12m/s2 (B) 10m/s2 (C ) 8m/s2 (D) 16m/s2 9、引力恒量G的單位是（ ） （A）N （B） （C） （D）沒有單位 10、設(shè)想把一質(zhì)量為m的物體放在地球的中心，這時它受到地球?qū)λ娜f有引力是（ ） （A）0 （B）mg (g=9.8m/s2) （C）∞ (D)無法確定 11、人造地球衛(wèi)星A和B,它們的質(zhì)量之比為mA：mB=1：2,它們的軌道

5、半徑之比為2：1,則下面的結(jié)論中正確的是（ ）. (A)它們受到地球的引力之比為FA：FB=1：1 (B)它們的運(yùn)行速度大小之比為vA：vB=1： (C)它們的運(yùn)行周期之比為TA：TB=2：1 (D)它們的運(yùn)行角速度之比為A： B=3：1 12、地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍,在登月飛船通過月、地之間的某一位置時，月球和地球?qū)λ囊Υ笮∠嗟?，該位置到月球中心和地球中心的距離之比為（ ） （A）1：27 （B）1：9 （C）1：3 （D）9：1 13、已知月球中心到地球中心的距離大約是地球半徑的60倍，則月球繞地球運(yùn)行的向心加速度與地球表面的重力加速度的之

6、比為（ ） （A）1：60 （B）1： （C）1：3600 （D）60：1 二、填空題 1、月亮繞地球轉(zhuǎn)動的周期為T、軌道半徑為r，則由此可得地球質(zhì)量的表達(dá)式為_________。(萬有引力恒量為G) 2、如果某恒星有一顆衛(wèi)星，此衛(wèi)星沿非?？拷撕阈堑谋砻孀鰟蛩賵A周運(yùn)動的周期為T，則可估算此恒星的平均密度為 。(萬有引力恒量為G) 3、地球半徑是R,地球表面處重力加速度為g0,擺長為l的單擺在高度為h的山頂上做簡諧振動的頻率為 . 4、如圖所示，在光滑的錐頂端用長為的細(xì)繩懸有一質(zhì)量為m小球，圓錐的頂角為2q，當(dāng)圓錐和球一起以角速度w

7、勻速旋轉(zhuǎn)時，球緊壓錐面，此時繩的張力為 ；若要小球離開錐面，則小球的角速度至少為 。 5、如圖所示，直角架ABC和AB連在豎直方向上，B點(diǎn)和C點(diǎn)各系一細(xì)繩，兩繩共吊著一個質(zhì)量1千克的小球于D點(diǎn)，且BD^CD，DABD=300，BD=40厘米，當(dāng)直角架以AB為軸，以10弧度/秒的角速度勻速轉(zhuǎn)動時，繩BD的張力為_______牛，繩CD的張力為_______牛。 6、已知地球的半徑為R，地面的重力加速度為g，萬有引力恒量為G，如果不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，那么地球的平均密度的表達(dá)式為 。 7、宇宙間的一切物體都是互相極引的，兩個物體間的引力大小，跟它們的

8、 成正比，跟它們的 成反比，這就是萬有引力定律.它的公式是F＝ ，式中萬有引力恒量G＝6.67×10-11 。第一個比較精確測定這個恒量的是英國物理學(xué)家 。 8、質(zhì)量為1kg的物體在地面受到地球的引力約為9.8N，地球半徑近似取6.37×106m，萬有引力恒量G＝6.67×10-11N·m2/kg2.地球的質(zhì)量約為 kg(保留一位有效數(shù)字)。 9、一物體在某行星表面受到的萬有引力是它在地球表面受到的萬有引力的1/4，在地球上走得很準(zhǔn)的擺鐘搬到此行星上后，此鐘的分針走一整圈所經(jīng)歷的時間實際上是________。 10、一水平放置的圓盤

9、，可以繞中心O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，盤上放一個質(zhì)量是0．3kg的鐵塊，鐵塊與中心間有一根質(zhì)量可以不計的彈簧相連接，如下圖所示，鐵塊隨圓盤一起勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速是90r/min時，鐵塊距中心O點(diǎn)40cm遠(yuǎn)，這時彈簧秤的示數(shù)是10．5N，則圓盤對鐵塊的摩擦力的大小是_____N。 三、計算題 1、如圖，半徑為R的鉛球球心為O，在與球面相切處挖去半徑為R/2的一個小球，球心在O1，余下月牙形部分質(zhì)量為M，在OO1連線外放在另一質(zhì)量為m的小球，球心為O2，OO2距離為d，試求M，m間的萬有引力. 2、由于行星自轉(zhuǎn)，物體在赤道處重力比兩極小，試問在行星極地表面上空多高處物體的

10、重力同其在赤道處的重力大小相等？可認(rèn)為行星是半徑為R的球體。行星繞軸自轉(zhuǎn)的周期為T，行星的平均密度為ρ。 3、如圖，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=0.6千克的物體，靜止在水平面，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m=0.3千克的物體，M的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2米，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2牛，現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動，問角速度w在什么范圍m會處于靜止?fàn)顟B(tài)？(g取10米/秒2) 4、如圖所示，長為的繩子下端連著質(zhì)量為m的小球，上端懸于天花板上，當(dāng)把繩子拉直時，繩子與豎直線夾角為600，此時小球靜止于光滑水平桌面上。 (

11、a)當(dāng)球以w=做圓錐擺運(yùn)動時，繩子張力T為多大？桌面受到壓力N為多大？ (b)當(dāng)球以角速度w=做圓錐擺運(yùn)動時，繩子的張力及桌面受到的壓力各為多少？ 5、一個單擺在山底處(接近海平面)的周期T，將這個單擺拿到山頂處時,測得其周期改變了△T，設(shè)地球半徑為R，不計溫度的影響，由上述條件算該山的高度。 6、太陽光經(jīng)500s到達(dá) 地球，地球的半徑是6.4×103km，試計算太陽質(zhì)量M與地球質(zhì)量的比值。（取1位有效數(shù)字） 一、選擇題 1、（2分） AD 2、（2分） B 3、（2分） A 4、（2分） A 5、（2分） D

12、6、（2分） D 7、（2分） C 8、（2分） C 9、（2分） BC 10、（2分） A 11、（2分） BC 12、（2分） B 13、（2分） C 二、填空題 1、4pr3/GT2 2、3p/GT2 3、 4、mgcosq＋mlw2sin2q× 5、(40,0) 6、3g/4pGR 7、略 8、6×1024 9、2小時 10、0．16 三、計算題 1、 2、 3、設(shè)物體M和水平面保持相對靜止。 當(dāng)w具有最小值時，M有向圓心運(yùn)動趨勢，故水平面對M的摩擦力方向和指向圓心方向相反，且等于最大靜摩擦力2牛。 隔離M有：T－fm=MwrT0.3×10－2=0.6w×0.2 w1 =2.9(弧度/秒) 當(dāng)w具有最大值時，M有離開圓心趨勢，水平面對M摩擦力方向指向圓心，大小也為2牛。 隔離M有：T＋fm=MwrT0.3×10＋2=0.6w×0.2 w=6.5(弧度/秒) 故w范圍是：2.9弧度/秒￡w￡6.5弧度/秒。 4、（3分） (a)mg,mg/2；(b)4mg,0 5、（3分） 解設(shè)山頂下重力加速度為g0=G,單擺的周期T=2,在山頂處g=G,則周期變?yōu)門′= 2,則T′=T=T T′－T=T=T－T=T,由此可以求出h= 6、（3分） 3×105