高考物理知识点总结《万有引力定律及其应用》试题巩固（2017年最新版） - 高考物理题库

高考物理知识点总结《万有引力定律及其应用》试题巩固（2017年最新版）(十)

2017-02-28 23:12:13 来源:91考试网作者:www.91exam.org 【大中小】

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1、选择题对于万有引力定律的表述式F=

G?m1?m2
x2

，下面说法中错误的是（　　）
A．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
B．当m1与m2一定时，随着r的增大，万有引力逐渐减小
C．m1与m2之间的距离无限接近于零时，他们的万有引力趋近于无穷大
D．m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关

参考答案：A、公式F=G?m1?m2r2，中G为引力常数，由卡文迪许通过实验测得．故A正确；
B、当m1与m2一定时，随着r的增大，万有引力逐渐减小，故B正确．
C、公式F=G?m1?m2r2中，从数学角度讲：当R趋近于零时其值是趋于无穷大，然而这是物理公式，所以R不可能为零．万有引力公式只适合于两个可以看做质点的物体，即，物体（原子）的自身半径相对两者的间距可以忽略时适用．而当距离无穷小时，相临的两个原子的半径远大于这个距离，它们不再适用万有引力公式．故C错误；
D、m1、m2之间的万有引力是属于相互作用力，所以总是大小相等，与m1、m2的质量是否相等无关，却与它们的质量乘积有关．故D正确；
本题选错误的，故选C．

本题解析：

本题难度：简单

2、简答题在一次测量万有引力常量的实验中，一个球的质量为1.2 kg，另一个球的质量是0.5 kg，两球相距10 cm，测得它们的引力是3.96×10-9 N.已知地球表面的重力加速度为9.8 m/s2，地球半径是6 400 km，根据这个数据计算地球的质量.

参考答案：

本题解析：本题考查灵活应用万有引力定律表达式处理问题的能力.首先利用两个质量已知的球之间的万有引力求出万有引力常量的值，然后再根据地球表面的重力加速度与地球半径求出地球质量.
已知两小球的质量分别为m1="1.2" kg，m2="0.5" kg，相距R="0.1" m，相互引力F=3.96×10-9N，
则有：G
设地球半径为R，质量为M
则有：，
.
巧解提示将后一物理过程（或状态）的求解条件隐含于前一物理过程（或状态）中是“链式”综合题命题设计的常见方式，本题引力常量G是联系两种物理情景的桥梁.要体会到：引力常量的测出，使得万有引力公式由定性的应用到定量的计算，从而具有了真正的实用价值.

本题难度：简单

3、选择题发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，其中说法正确的是（）

A．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2 上经过 Q点时的加速度
B．卫星在轨道3上的动能小于它在轨道1上的动能
C．卫星在轨道3上的引力势能小于它在轨道1上的引力势能
D．卫星在轨道3上的机械能大于它在轨道1上的机械能

参考答案：ABD

本题解析：地球对卫星的万有引力为，由，可得卫星在Q点的加速度，故A项正确；卫星在1、3轨道均为圆轨道，由，可得，由于在3轨道上半径大于1轨道的半径，故3轨道上的动能小于在1轨道上的动能，故B项正确；从1轨道到3轨道时，地球与卫星间的引力做负功，引力势能将增加，故C项说法错误；在Q点时可知卫星在2轨道时的速度应大于在1轨道时的速度，否则卫星将沿1轨道做匀速圆周运动，卫星在2轨道时的机械能大于在1轨道时的机械能，在P点时卫星在2轨道时的速度应下于在3轨道时的速度，否则卫星将沿3轨道做匀速圆周运动，卫星在2轨道时的机械能小于在3轨道时的机械能，卫星在2轨道时只受到地球引力作用机械能守恒，故由此可知卫星在轨道3上的机械能大于它在轨道1上的机械能，故D项描述正确；故应选ABD
考点：本题考查了万有引力、机械能、加速度等概念

本题难度：一般

4、选择题欧洲天文学家在太阳系外发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格里斯581c”该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍，设在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则

Ek1
Ek2

的值最接近下列哪个数值：（　　）
A．0.03
B．0.3
C．3
D．30

参考答案：在行星表面运行的卫星其做圆周运动的向心力由万有引力提供
故有GmMr2=mv2r
所以卫星的动能为Ek=12mv2=GmM2r
故在地球表面运行的卫星的动能EK2=GmM地2R地
在“格利斯”行星表面表面运行的卫星的动能EK1=GmM行2R行
所以有Ek1Ek2=3
故选C．

本题解析：

本题难度：简单

5、选择题某星球的密度是地球的2倍，半径为地球的4倍，一个在地球上重500N的人，在该星球上的体重是（　　）
A．250N
B．1000N
C．2000N
D．4000N

参考答案：在星球表面，重力等于万有引力，故：
F=GMmR2 ①
其中：
M=ρV=ρ×43πR3 ②
联立①②解得：
F=43πGρmR∝ρR
星球的密度是地球的2倍，半径为地球的4倍，故人在该星球表面的重力是地球表面重力的2×4=8倍，在地球上重500N的人，在该星球上的体重是500×8=4000N；
故选：D．

本题解析：

本题难度：简单

Opportunity is rare, and a wise man will never let it go by him. 机会难得,聪明人从不交臂失之.

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