江蘇小高考物理《學(xué)業(yè)水平測(cè)試》講練稿(考點(diǎn)突破 真題演練 強(qiáng)化訓(xùn)練)第15講 萬能引力定律

考情展示測(cè)試內(nèi)容測(cè)試要求2021年2021年2021年2021年2021年萬有引力定律A10207206考點(diǎn)一萬有引力定律(1)萬有引力定律自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比(2)萬有引力定律的公式是FG.(3)牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，卡文迪許首先測(cè)出了萬有引力常量G，G×1011 N·m2/kg2.(4)地球外表物體的重力近似等于萬有引力，外表重力加速度g09.8 m/s2，距地面h(高度等于地球半徑)處的重力加速度g m/s2.特別提醒(1)利用萬有引力定律計(jì)算兩球體之間的引力時(shí)，它們之間距離是指球心間的距離，人在地球上、衛(wèi)星繞地球外表做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，人和衛(wèi)星跟地球之間的距離都不是零，而是地球半徑(2)萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用之一就是計(jì)算天體的質(zhì)量，一般有兩種方法：找待測(cè)天體的一個(gè)衛(wèi)星，測(cè)出衛(wèi)星的軌道半徑r和做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T，由Gmr變形可得M.測(cè)出待測(cè)天體的半徑R及其外表的重力加速度g，由Gmg變形可得M.例1(2021屆鎮(zhèn)江學(xué)測(cè)模擬)要使相距較遠(yuǎn)的兩物體間的萬有引力減小到原來的，以下方法不可行的是()A使兩物體的質(zhì)量各減少一半，距離不變B使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來的，距離不變C使兩物體間的距離增為原來的2倍，質(zhì)量不變D使兩物體間的距離和質(zhì)量都減小到原來的答案D解析由萬有引力公式F引，兩物體間的距離和質(zhì)量都減小到原來的，那么萬有引力保持不變，D錯(cuò)誤例2(2021屆宿遷學(xué)測(cè)模擬)某物體在地球外表受到地球的萬有引力為F，假設(shè)將此物體置于距地球外表高度為2R處(R為地球半徑)，那么其受到地球的萬有引力為()A.B.C.D.答案D解析物體與地球之間的距離應(yīng)該是物體到地球中心的距離考點(diǎn)二萬有引力定律的應(yīng)用例3兩顆人造衛(wèi)星的質(zhì)量之比m1m212，軌道半徑之比R1R231.求：(1)兩顆衛(wèi)星運(yùn)行的線速度之比；(2)兩顆衛(wèi)星運(yùn)行的角速度之比；(3)兩顆衛(wèi)星運(yùn)行的周期之比；(4)兩顆衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度之比；(5)兩顆衛(wèi)星運(yùn)行的向心力之比答案(1)3(2)9(3)31(4)19(5)118解析(1)因?yàn)镚m，所以v .故 .(2)因?yàn)镚m2R，所以 .故 .(3)因?yàn)閙R，所以T2，故3.(4)因?yàn)镚ma，所以aR2，故.(5)因?yàn)镕向G.故.規(guī)律方法將衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所需向心力是萬有引力，即Gmamm2rm2rm(2f)2r.根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)公式進(jìn)行分析，是求解此類問題的根本方法，在應(yīng)用以上思路解題時(shí)，常采用比例計(jì)算法1(2021·江蘇學(xué)測(cè))物理學(xué)開展歷程中，在前人研究根底上經(jīng)過多年的嘗試性計(jì)算，首先發(fā)表行星運(yùn)動(dòng)的三個(gè)定律的科學(xué)家是()A哥白尼B第谷C伽利略D開普勒答案D2(2021·江蘇學(xué)測(cè))依據(jù)牛頓的理論，兩黑洞之間萬有引力的大小F與它們之間距離r滿足()AF與r成正比BF與r2成正比CF與r成反比DF與r2成反比答案D3(2021·江蘇學(xué)測(cè))土星的兩顆衛(wèi)星“土衛(wèi)十”和“土衛(wèi)十一1，軌道半徑近似相等，那么土星對(duì)“土衛(wèi)十”和“土衛(wèi)十一的萬有引力之比約為()A11C.1D131答案B4(2021屆揚(yáng)州二模)在科學(xué)的開展歷程中，許多科學(xué)家做出了杰出的奉獻(xiàn)以下表達(dá)符合物理學(xué)史實(shí)的是()A亞里士多德指出“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因B伽利略得出“加速度與力成正比，與質(zhì)量成反比的結(jié)論C開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律D卡文迪許測(cè)出了引力常量G答案D1(江蘇省徐州市20212021學(xué)年市高二第二次學(xué)業(yè)水平模擬)第一次通過實(shí)驗(yàn)的方法比擬準(zhǔn)確地測(cè)出萬有引力常量的物理學(xué)家是()A牛頓B開普勒C伽利略D卡文迪許答案D2(2021屆鎮(zhèn)江學(xué)測(cè)模擬)如圖1所示，相距為r的兩球的半徑分別是r1和r2，兩球質(zhì)量分布均勻，大小分別為m1、m2，那么兩球間的萬有引力大小為()圖1AG BGCGDG答案D3(2021·江蘇學(xué)測(cè))均勻小球A、B的質(zhì)量分別為m、5m，球心相距為R，引力常量為G，那么A球受到B球的萬有引力大小是()AG BGCG DG答案A4(2021屆鹽城學(xué)測(cè)模擬)2013年12月2日，我國成功發(fā)射了“嫦娥三號(hào)探測(cè)器，如圖2所示，在探測(cè)器飛赴月球的過程中，隨著它與月球距離的減小，月球?qū)λ娜f有引力將()圖2A變小B變大C先變小，后變大D先變大，后變小答案B5(2021屆無錫一模)地球的質(zhì)量為M，半徑為R，月球的質(zhì)量為m，半徑為r，地球與月球兩球心間的距離為地球半徑的60倍，引力常量為G，假設(shè)將地球與月球看成質(zhì)量分布均勻的球體，那么月球?qū)Φ厍虻娜f有引力大小為()AGBGCGDG答案C6作為科學(xué)史上最偉大的定律之一萬有引力定律向人們揭示了()A一切物體都具有慣性B力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因C任何兩個(gè)物體都相互吸引D不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化答案C7(2021屆南通模擬)2015年7月14日，“新視野號(hào)太空探測(cè)器近距離飛掠冥王星，如圖3所示在此過程中，冥王星對(duì)探測(cè)器的引力()圖3A先變大后變小，方向沿兩者的連線指向冥王星B先變大后變小，方向沿兩者的連線指向探測(cè)器C先變小后變大，方向沿兩者的連線指向冥王星D先變小后變大，方向沿兩者的連線指向探測(cè)器答案A8(2021屆無錫二模)在我國的探月工程方案中，“嫦娥五號(hào)將于幾年后登月取樣返回地球那么，當(dāng)“嫦娥五號(hào)離開繞月軌道飛回地球的過程中，地球和月球?qū)λ娜f有引力F1和F2的大小變化情況是()AF1和F2均增大BF1和F2均減小CF1增大、F2減小 DF1減小、F2增大答案C9(2021屆揚(yáng)州學(xué)測(cè)模擬)關(guān)于行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)，以下說法中正確的選項(xiàng)是()A離太陽越近的行星角速度越大B太陽是靜止不動(dòng)的，行星都繞太陽運(yùn)動(dòng)C離太陽越近的行星線速度越小D離太陽越近的行星公轉(zhuǎn)周期越大答案A10月球是地球以外人類親身到過唯一的自然天體假設(shè)月球外表重力加速度為g，月球半徑為R，引力常量為G，那么月球質(zhì)量表達(dá)式為()AMgR2BMCMDM答案B解析由Gmg得M，故B正確11假設(shè)某人到達(dá)一個(gè)行星上，這個(gè)行星的半徑只有地球的一半，質(zhì)量也是地球的一半，那么在這個(gè)行星上此人所受的引力是在地球上所受引力的()A2倍B1倍C.D.答案A12(2021屆宿遷二模)關(guān)于繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，以下判斷正確的選項(xiàng)是()A同一軌道上，質(zhì)量大的衛(wèi)星線速度大B同一軌道上，質(zhì)量大的衛(wèi)星向心加速度大C離地面越近的衛(wèi)星線速度越大D離地面越高的衛(wèi)星周期越短答案C13如下圖是某位同學(xué)設(shè)想的人造地球衛(wèi)星軌道(衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉)，其中不可能的是()答案D解析衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)一般以地心為圓心或者焦點(diǎn)，因此D選項(xiàng)錯(cuò)誤14(2021·邗江中學(xué))一個(gè)宇航員在火星外表可舉起100 kg的杠鈴，火星半徑是地球半徑的，質(zhì)量是地球質(zhì)量的，那么該宇航員在地球上可舉起多少千克的杠鈴？答案40 kg解析由Gmg，得g火g.在舉力不變時(shí)，m40 kg.