春人教物理新教材必修萬有引力與宇宙航行含答案

2020春人教物理新教材必修第二冊(cè)第7章萬有引力與宇宙航行含答案（新教材）必修第二冊(cè)第七章萬有引力與宇宙航行一、選擇題1、關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，下列說法符合史實(shí)的是()A.第谷總結(jié)出了行星按照橢圓軌道運(yùn)行的規(guī)律B.開普勒在牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C.開普勒在天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律D.開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因2、對(duì)于萬有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F＝Geq\f(m1m2,r2)，下列說法中正確的是()A.只要是兩個(gè)球體，就可用上式計(jì)算萬有引力趨近0時(shí)，萬有引力趨于無窮大、m2受到的萬有引力總是大小相等、m2受到的萬有引力總是大小相等、方向相反，是一對(duì)平衡力3、利用引力常量G和下列有關(guān)數(shù)據(jù)，不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是()A.地球的半徑及重力加速度(不考慮地球自轉(zhuǎn))不考慮地球自轉(zhuǎn)，則萬有引力等于重力B.人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期C.月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離D.地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽間的距離4、(雙選)下列關(guān)于三種宇宙速度的說法中正確的是()A.第一宇宙速度v1＝km/s，第二宇宙速度v2＝km/s，則人造衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度大于等于v1，小于v2B.美國發(fā)射的“鳳凰號(hào)”火星探測(cè)衛(wèi)星，其發(fā)射速度大于第三宇宙速度C.第二宇宙速度是在地面附近使物體可以掙脫地球引力束縛，成為繞太陽運(yùn)行的人造小行星的最小發(fā)射速度D.第一宇宙速度km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度5、(雙選)關(guān)于相對(duì)論時(shí)空觀的說法，正確的是()A.在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的B.在一切慣性參考系中，光在真空中的速度都等于c，與光源的運(yùn)動(dòng)無關(guān)C.在牛頓力學(xué)時(shí)空觀中認(rèn)為同時(shí)發(fā)生的事件，在相對(duì)論時(shí)空觀中也是同時(shí)發(fā)生的D.時(shí)間和空間是永恒不變的6、(雙選)關(guān)于萬有引力和萬有引力定律的理解正確的是()A.不能看作質(zhì)點(diǎn)的兩物體間不存在相互作用的引力B.只有能看作質(zhì)點(diǎn)的兩物體間的引力才能用F＝eq\f(Gm1m2,r2)計(jì)算C.由F＝eq\f(Gm1m2,r2)知，兩物體間距離r減小時(shí)，它們之間的引力增大D.引力常量G的測(cè)出，證明了萬有引力定律的正確性7、2019年1月3日，由我國發(fā)射的“嫦娥四號(hào)”首次實(shí)現(xiàn)人類探測(cè)器在月球背面的軟著陸。地球表面的重力加速度是月球表面重力加速度的6倍，地球半徑為月球半徑的4倍，則地球和月球的平均密度之比為()8、若取地球的第一宇宙速度為8km/s，某行星質(zhì)量是地球的6倍，半徑是地球的倍，此行星的第一宇宙速度約為()km/skm/skm/skm/s9、(2019·江西吉安高一月考)如圖所示，a、b、c為三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，a放在水平地面上，b、c分別放在以速度vb、vc向同一方向飛行的兩枚火箭上，且vb<vc，則地面的觀察者認(rèn)為走得最慢的鐘為()D.無法確定二、非選擇題1、太陽與行星之間、地球與月球之間以及任何物體之間都存在萬有引力。(1)公式F＝Geq\f(m1m2,r2)中r的含義是什么？(2)任何兩個(gè)物體之間的萬有引力都能利用公式F＝Geq\f(m1m2,r2)計(jì)算出來嗎？2、發(fā)射衛(wèi)星，要有足夠大的速度才行。(1)怎樣求地球的第一宇宙速度？不同星球的第一宇宙速度是否相同？(2)把衛(wèi)星發(fā)射到更高的軌道上需要的發(fā)射速度越大還是越??？2020春人教物理新教材必修第二冊(cè)第7章萬有引力與宇宙航行含答案（新教材）必修第二冊(cè)第七章萬有引力與宇宙航行一、選擇題1、關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，下列說法符合史實(shí)的是()A.第谷總結(jié)出了行星按照橢圓軌道運(yùn)行的規(guī)律B.開普勒在牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C.開普勒在天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律D.開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因【解析】開普勒在第谷觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，與牛頓運(yùn)動(dòng)定律無聯(lián)系，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確；開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，但沒有找出行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾2、對(duì)于萬有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F＝Geq\f(m1m2,r2)，下列說法中正確的是()A.只要是兩個(gè)球體，就可用上式計(jì)算萬有引力趨近0時(shí)，萬有引力趨于無窮大、m2受到的萬有引力總是大小相等、m2受到的萬有引力總是大小相等、方向相反，是一對(duì)平衡力【解析】萬有引力定律的表達(dá)式F＝Geq\f(m1m2,r2)，適用于質(zhì)量分布均勻的兩個(gè)球體之間萬有引力的計(jì)算，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)r→0時(shí)，兩個(gè)物體均不能看成質(zhì)點(diǎn)，上式不再成立，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；兩個(gè)物體間的萬有引力是一對(duì)作用力與反作用力，它們總是大小相等、方向相反、作用在兩個(gè)物體上，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾3、利用引力常量G和下列有關(guān)數(shù)據(jù)，不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是()A.地球的半徑及重力加速度(不考慮地球自轉(zhuǎn))不考慮地球自轉(zhuǎn)，則萬有引力等于重力B.人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期C.月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離D.地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽間的距離【解析】不考慮地球的自轉(zhuǎn)，地球表面物體受到的萬有引力等于重力，即eq\f(Gm地m,R2)＝mg，得m地＝eq\f(gR2,G)，所以據(jù)A中給出的條件可求出地球的質(zhì)量；根據(jù)eq\f(Gm地m衛(wèi),R2)＝m衛(wèi)eq\f(v2,R)和T＝eq\f(2πR,v)，得m地＝eq\f(v3T,2πG)，所以據(jù)B中給出的條件可求出地球的質(zhì)量；根據(jù)eq\f(Gm地m月,r2)＝m月eq\f(4π2,T2)r，得m地＝eq\f(4π2r3,GT2)，所以據(jù)C中給出的條件可求出地球的質(zhì)量；根據(jù)eq\f(Gm太m地,r2)＝m地eq\f(4π2,T2)r，得m太＝eq\f(4π2r3,GT2)，所以據(jù)D中給出的條件可求出太陽的質(zhì)量，但不能求出地球質(zhì)量，本題【答案】為D?！敬鸢浮緿4、(雙選)下列關(guān)于三種宇宙速度的說法中正確的是()A.第一宇宙速度v1＝km/s，第二宇宙速度v2＝km/s，則人造衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度大于等于v1，小于v2B.美國發(fā)射的“鳳凰號(hào)”火星探測(cè)衛(wèi)星，其發(fā)射速度大于第三宇宙速度C.第二宇宙速度是在地面附近使物體可以掙脫地球引力束縛，成為繞太陽運(yùn)行的人造小行星的最小發(fā)射速度D.第一宇宙速度km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度【解析】根據(jù)v＝eq\r(\f(GM,r))可知，衛(wèi)星的軌道半徑r越大，即距離地面越遠(yuǎn)，衛(wèi)星的環(huán)繞速度越小，v1＝km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度，選項(xiàng)D正確；實(shí)際上，由于人造衛(wèi)星的軌道半徑都大于地球半徑，故衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度都小于第一宇宙速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；美國發(fā)射的“鳳凰號(hào)”火星探測(cè)衛(wèi)星，仍在太陽系內(nèi)，所以其發(fā)射速度小于第三宇宙速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；第二宇宙速度是使物體掙脫地球束縛而成為太陽的一顆人造小行星的最小發(fā)射速度，選項(xiàng)C正確?！敬鸢浮緾D5、(雙選)關(guān)于相對(duì)論時(shí)空觀的說法，正確的是()A.在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的B.在一切慣性參考系中，光在真空中的速度都等于c，與光源的運(yùn)動(dòng)無關(guān)C.在牛頓力學(xué)時(shí)空觀中認(rèn)為同時(shí)發(fā)生的事件，在相對(duì)論時(shí)空觀中也是同時(shí)發(fā)生的D.時(shí)間和空間是永恒不變的【解析】相對(duì)論時(shí)空觀中，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，選項(xiàng)A正確；在一切慣性參考系中，光在真空中的速度都等于c，與光源的運(yùn)動(dòng)無關(guān)，選項(xiàng)B正確；相對(duì)論時(shí)空觀中，時(shí)間和空間具有相對(duì)性，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼B6、(雙選)關(guān)于萬有引力和萬有引力定律的理解正確的是()A.不能看作質(zhì)點(diǎn)的兩物體間不存在相互作用的引力B.只有能看作質(zhì)點(diǎn)的兩物體間的引力才能用F＝eq\f(Gm1m2,r2)計(jì)算C.由F＝eq\f(Gm1m2,r2)知，兩物體間距離r減小時(shí)，它們之間的引力增大D.引力常量G的測(cè)出，證明了萬有引力定律的正確性【解析】任何有質(zhì)量的物體間都存在相互作用的引力，故稱萬有引力，A錯(cuò)誤；兩個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體間的萬有引力也能用F＝eq\f(Gm1m2,r2)來計(jì)算，B錯(cuò)誤；物體間的萬有引力與它們之間的距離r的二次方成反比，故r減小，它們間的引力增大，C正確；引力常量的測(cè)出，證明了萬有引力定律的正確性，D正確?！敬鸢浮緾D7、2019年1月3日，由我國發(fā)射的“嫦娥四號(hào)”首次實(shí)現(xiàn)人類探測(cè)器在月球背面的軟著陸。地球表面的重力加速度是月球表面重力加速度的6倍，地球半徑為月球半徑的4倍，則地球和月球的平均密度之比為()【解析】重力等于萬有引力，有Geq\f(m地m,R2)＝mg，得質(zhì)量為m地＝eq\f(gR2,G)，則密度為ρ＝eq\f(m地,\f(4,3)πR3)＝eq\f(gR2,\f(4,3)πR3G)＝eq\f(3g,4πRG)，故有eq\f(ρ地,ρ月)＝eq\f(g地,g月)·eq\f(R月,R地)＝6×eq\f(1,4)＝，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤。【答案】A8、若取地球的第一宇宙速度為8km/s，某行星質(zhì)量是地球的6倍，半徑是地球的倍，此行星的第一宇宙速度約為()km/skm/skm/skm/s【解析】第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，對(duì)于近地衛(wèi)星，其軌道半徑近似等于星球半徑，所受萬有引力提供其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律得Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)解得v＝eq\r(\f(GM,r))因?yàn)樾行堑馁|(zhì)量M′是地球質(zhì)量M的6倍，半徑R′是地球半徑R的倍，故eq\f(v′,v)＝eq\f(\r(\f(GM′,R′)),\r(\f(GM,R)))＝eq\r(\f(M′R,MR′))＝2即v′＝2v＝2×8km/s＝16km/s，A正確?！敬鸢浮緼9、(2019·江西吉安高一月考)如圖所示，a、b、c為三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，a放在水平地面上，b、c分別放在以速度vb、vc向同一方向飛行的兩枚火箭上，且vb<vc，則地面的觀察者認(rèn)為走得最慢的鐘為()D.無法確定【解析】根據(jù)公式Δt＝eq\f(Δτ,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))\s\up12(2)))可知，相對(duì)于觀察者的速度v越大，其上的時(shí)間進(jìn)程越慢，由vc>vb>va，知c鐘走得最慢?！敬鸢浮緾二、非選擇題1、太陽與行星之間、地球與月球之間以及任何物體之間都存在萬有引力。(1)公式F＝Geq\f(m1m2,r2)中r的含義是什么？(2)任何兩個(gè)物體之間的萬有引力都能利用公式F＝Geq\f(m1m2,r2)計(jì)算出來嗎？【答案】(1)r指的是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。(2)不能。萬有引力定律的表達(dá)