江苏小高考物理学业水平测试讲练稿考点突破 真题演练 强化训练 万能引力定律 7页

考情展示 测试内容 测试要求 ‎2017年 ‎2016年 ‎2015年 ‎2014年 ‎2013年 万有引力定律 A ‎10‎ ‎20‎ ‎7‎ ‎20‎ ‎6‎ 考点一　万有引力定律 ‎(1)万有引力定律 自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比．‎ ‎(2)万有引力定律的公式是F＝G.‎ ‎(3)牛顿发现万有引力定律，卡文迪许首先测出了万有引力常量G，G＝6.67×10－11 N·m2/kg2.‎ ‎(4)地球表面物体的重力近似等于万有引力，表面重力加速度g0＝‎9.8 m/s2，距地面h(高度等于地球半径)处的重力加速度g＝‎2.45 m/s2.‎ 特别提醒　(1)利用万有引力定律计算两球体之间的引力时，它们之间距离是指球心间的距离，人在地球上、卫星绕地球表面做圆周运动时，人和卫星跟地球之间的距离都不是零，而是地球半径．‎ ‎(2)万有引力定律在天文学上的应用之一就是计算天体的质量，一般有两种方法：‎ ‎①找待测天体的一个卫星，测出卫星的轨道半径r和做匀速圆周运动的周期T，由G＝mr变形可得M＝.‎ ‎②测出待测天体的半径R及其表面的重力加速度g，由G＝mg变形可得M＝.‎ 例1　(2017届镇江学测模拟)要使相距较远的两物体间的万有引力减小到原来的 ‎，下列办法不可行的是(　　)‎ A．使两物体的质量各减少一半，距离不变 B．使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变 C．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变 D．使两物体间的距离和质量都减小到原来的 答案　D 解析　由万有引力公式F引＝，两物体间的距离和质量都减小到原来的，则万有引力保持不变，D错误．‎ 例2　(2017届宿迁学测模拟)某物体在地球表面受到地球的万有引力为F，若将此物体置于距地球表面高度为2R处(R为地球半径)，则其受到地球的万有引力为(　　)‎ A. B. C. D. 答案　D 解析　物体与地球之间的距离应该是物体到地球中心的距离．‎ 考点二　万有引力定律的应用 例3　两颗人造卫星的质量之比m1∶m2＝1∶2，轨道半径之比R1∶R2＝3∶1.求：‎ ‎(1)两颗卫星运行的线速度之比；‎ ‎(2)两颗卫星运行的角速度之比；‎ ‎(3)两颗卫星运行的周期之比；‎ ‎(4)两颗卫星运行的向心加速度之比；‎ ‎(5)两颗卫星运行的向心力之比．‎ 答案　(1)∶3　(2)∶9　(3)3∶1　(4)1∶9　(5)1∶18‎ 解析　(1)因为G＝m，‎ 所以v＝ ∝.‎ 故＝ ＝＝.‎ ‎(2)因为G＝mω2R，‎ 所以ω＝ ∝.‎ 故＝ ＝＝.‎ ‎(3)因为＝mR，‎ 所以T＝2π∝，‎ 故＝＝3.‎ ‎(4)因为G＝ma，‎ 所以a＝∝R－2，‎ 故＝＝＝.‎ ‎(5)因为F向＝G∝.‎ 故＝＝.‎ 规律方法　将卫星的运动近似看成匀速圆周运动，其所需向心力是万有引力，即G＝ma＝m＝mω2r＝m2r＝m(2πf)2r.‎ 根据实际情况选用适当公式进行分析，是求解此类问题的基本方法，在应用以上思路解题时，常采用比例计算法．‎ ‎1．(2016·江苏学测)物理学发展历程中，在前人研究基础上经过多年的尝试性计算，首先发表行星运动的三个定律的科学家是(　　)‎ A．哥白尼 B．第谷 C．伽利略 D．开普勒 答案　D ‎2．(2016·江苏学测)依据牛顿的理论，两黑洞之间万有引力的大小F与它们之间距离r满足 ‎(　　)‎ A．F与r成正比 B．F与r2成正比 C．F与r成反比 D．F与r2成反比 答案　D ‎3．(2017·江苏学测)土星的两颗卫星“土卫十”‎和“土卫十一”环绕土星做圆周运动，它们的质量之比约为3.6∶1，轨道半径近似相等，则土星对“土卫十”‎和“土卫十一”的万有引力之比约为(　　)‎ A．1∶3.6 B．3.6∶1‎ C.∶1 D．13∶1‎ 答案　B ‎4．(2017届扬州二模)在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献．下列叙述符合物理学史实的是(　　)‎ A．亚里士多德指出“力是改变物体运动状态的原因”‎ B．伽利略得出“加速度与力成正比，与质量成反比”的结论 C．开普勒发现了万有引力定律 D．卡文迪许测出了引力常量G 答案　D ‎1．(江苏省徐州市2016～2017学年市高二第二次学业水平模拟)第一次通过实验的方法比较准确地测出万有引力常量的物理学家是(　　)‎ A．牛顿 B．开普勒 C．伽利略 D．卡文迪许 答案　D ‎2．(2017届镇江学测模拟)如图1所示，相距为r的两球的半径分别是r1和r2，两球质量分布均匀，大小分别为m1、m2，则两球间的万有引力大小为(　　)‎ 图1‎ A．G B．G C．G D．G 答案　D ‎3．(2015·江苏学测)均匀小球A、B的质量分别为m、‎5m，球心相距为R，引力常量为G，则A球受到B球的万有引力大小是(　　)‎ A．G B．G C．G D．G 答案　A ‎4．(2015届盐城学测模拟)‎2013年12月2日，我国成功发射了“嫦娥三号”探测器，如图2所示，在探测器飞赴月球的过程中，随着它与月球距离的减小，月球对它的万有引力将(　　)‎ 图2‎ A．变小 B．变大 C．先变小，后变大 D．先变大，后变小 答案　B ‎5．(2017届无锡一模)已知地球的质量为M，半径为R，月球的质量为m，半径为r，地球与月球两球心间的距离为地球半径的60倍，引力常量为G，若将地球与月球看成质量分布均匀的球体，则月球对地球的万有引力大小为(　　)‎ A．G B．G C．G D．G 答案　C ‎6．作为科学史上最伟大的定律之一——万有引力定律向人们揭示了(　　)‎ A．一切物体都具有惯性 B．力是改变物体运动状态的原因 C．任何两个物体都相互吸引 D．不同形式的能量之间可以相互转化 答案　C ‎7．(2017届南通模拟)‎2015年7月14日，“新视野”号太空探测器近距离飞掠冥王星，如图3所示．在此过程中，冥王星对探测器的引力(　　)‎ 图3‎ A．先变大后变小，方向沿两者的连线指向冥王星 B．先变大后变小，方向沿两者的连线指向探测器 C．先变小后变大，方向沿两者的连线指向冥王星 D．先变小后变大，方向沿两者的连线指向探测器 答案　A ‎8．(2017届无锡二模)在我国的探月工程计划中，“嫦娥五号”将于几年后登月取样返回地球．那么，当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，地球和月球对它的万有引力F1和F2的大小变化情况是(　　)‎ A．F1和F2均增大 B．F1和F2均减小 C．F1增大、F2减小 D．F1减小、F2增大 答案　C ‎9．(2017届扬州学测模拟)关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是(　　)‎ A．离太阳越近的行星角速度越大 B．太阳是静止不动的，行星都绕太阳运动 C．离太阳越近的行星线速度越小 D．离太阳越近的行星公转周期越大 答案　A ‎10．月球是地球以外人类亲身到过唯一的自然天体．假设月球表面重力加速度为g，月球半径为R，引力常量为G，则月球质量表达式为(　　)‎ A．M＝gR2 B．M＝ C．M＝ D．M＝ 答案　B 解析　由G＝mg得M＝，故B正确．‎ ‎11．若某人到达一个行星上，这个行星的半径只有地球的一半，质量也是地球的一半，则在这个行星上此人所受的引力是在地球上所受引力的(　　)‎ A．2倍 B．1倍 C. D. 答案　A ‎12．(2017届宿迁二模)关于绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，以下判断正确的是(　　)‎ A．同一轨道上，质量大的卫星线速度大 B．同一轨道上，质量大的卫星向心加速度大 C．离地面越近的卫星线速度越大 D．离地面越高的卫星周期越短 答案　C ‎13．如图所示是某位同学设想的人造地球卫星轨道(卫星发动机关闭)，其中不可能的是(　　)‎ 答案　D 解析　卫星运动一般以地心为圆心或者焦点，因此D选项错误．‎ ‎14．(2017·邗江中学)一个宇航员在火星表面可举起‎100 kg的杠铃，已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，则该宇航员在地球上可举起多少千克的杠铃？‎ 答案　‎‎40 kg 解析　由G＝mg，‎ 得g火＝g.‎ 在举力不变时，‎ m＝＝‎40 kg.‎