2023版新教材高中物理 第七章 万有引力与宇宙航行 2 万有引力定律 微点3 万有引力定律的应用课时作业 新人教版必修第二册.docx

1、微点3万有引力定律的应用1关于万有引力定律的表达式FG，下列说法正确的是()A当r趋于零时，万有引力趋于无穷大B公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的C若m1m2，则m1受到的引力大于m2受到的引力Dm1与m2受到的引力大小相等，是一对平衡力2(多选)关于引力常量G，下列说法正确的是()A在国际单位制中，G的单位是Nkg2/m2B在国际单位制中，G的数值等于两个质量均为1 kg的质点相距1 m时万有引力的大小C计算宇航员在不同星球表面受到的万有引力，G的取值是不一样的D引力常量G是由卡文迪什利用扭秤实验测出来的3如图所示，两球间的距离为r，两球的质量分布均匀，质量大小分别为m1

2、、m2，半径大小分别为r1、r2，则两球间的万有引力大小为 ()AGBGCGDG42022全国乙卷2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400 km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们 ()A所受地球引力的大小近似为零B所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零C所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等D在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小5火星的质量约为地球质量的1/10，半径约为地球半径的1/2，则同一物体在

3、火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为 ()A0.2 B0.4C2.0 D2.562022河南许昌高一期末2021年5月15日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区成功软着陆如图所示是携带“祝融号”火星车的着陆器从火星上空向火星表面软着陆过程的图片，用h表示着陆器与火星表面的距离，用F表示它所受的火星引力大小则在着陆器从火星上空向火星表面软着陆的过程中，能够描述F随h变化关系的大致图像是()7金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为an金、an地、an火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火已知它们的轨道半径R金R地a

4、n地an火Ban火an地an金Cv地v火v金Dv火v地v金8“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为 ()ABCD9如图所示，有一个质量为M、半径为R、密度均匀的大球体从中挖去一个半径为的小球体，并在空腔中心放置一质量为m的质点，则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零) ()AGB0C4GDG10火星半径约为地球半径的，火星

5、质量约为地球质量的，地球表面的重力加速度g取10 m/s2.(1)求火星表面的重力加速度(结果保留2位有效数字)(2)若某弹簧测力计在地球上最多可测出质量为2 kg的物体所受的重力，则该弹簧测力计在火星上最多可测出质量为多大的物体所受的重力？微点3万有引力定律的应用过基础1答案：B解析：当物体间的距离r趋于零时，物体不可以看成质点，万有引力定律的公式不再适用，A错误；m1与m2受到的引力大小相等，是一对作用力与反作用力，C、D错误；引力常量G是由实验测得的，B正确2答案：BD解析：在国际单位制中，G的单位是Nm2/kg2，A错误；由FG可知G，则G的数值等于两个质量均为1kg的质点相距1 m时

6、万有引力的大小，B正确；在不同星球上，G的数值是一样的，C错误；引力常量G是由卡文迪什利用扭秤实验测出来的，D正确3答案：D解析：两球质量分布均匀，可认为质量集中于球心，由万有引力公式可知两球间的万有引力大小为G，故D正确4答案：C解析：万有引力FG，航天员受万有引力，且万有引力提供向心力，航天员所受合力不为零，地表处r较小，航天员在地表处所受万有引力大于在飞船上所受的万有引力，航天员在飞船上所受地球引力，约等于随飞船运动所需的向心力，所以A、B、D错误，C正确5答案：B解析：由万有引力定律得在火星表面质量为m的物体受到的引力为F火G，在地球表面同一物体受到的引力为F地G，其中M火M火，r火r

7、地，联立解得0.4，B正确，A、C、D错误6答案：C解析：由万有引力定律FG对比图线可知，C正确7答案：A解析：根据万有引力提供向心力得Gmman，解得v 、an.由于R金R地v地v火、an金an地an火，A正确8答案：D解析：由于某飞船绕火星做匀速圆周运动，地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供做圆周运动的向心力，得Gmr，解得r3，则，得，故D正确9答案：D解析：若将挖去的小球体用原材料补回，则剩余部分对质点的引力等于完整大球体对质点的引力减去挖去小球体对质点的引力，挖去小球体的球心与质点重合，对质点的万有引力为零，则剩余部分对质点的万有引力等于完整大球体对质点的万有引力以大球体球心为中心分离出半径为的球，易知其质量为M，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，故剩余部分对质点的万有引力等于分离出的球体对质点的万有引力，根据万有引力定律有FGG，D正确10答案：(1)4.4 m/s2(2)5 kg解析：(1)忽略星球的自转，对于在星球表面的物体，有mg，解得，则有g火g4 m/s2.(2)弹簧测力计在地球上最多可测出质量为2 kg的物体所受的重力，则弹簧的最大弹力Fmax210 N20 N，该弹簧测力计在火星上时最大弹力仍为20 N，根据FmaxGmaxmmaxg火，则有mmaxkg5 kg.