春人教物理新教材必修万有引力与宇宙航行含答案

2020春人教物理新教材必修第二册第7章万有引力与宇宙航行含答案（新教材）必修第二册第七章万有引力与宇宙航行一、选择题1、关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是()A.第谷总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律B.开普勒在牛顿运动定律的基础上，导出了行星运动的规律C.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律D.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因2、对于万有引力定律的数学表达式F＝Geq\f(m1m2,r2)，下列说法中正确的是()A.只要是两个球体，就可用上式计算万有引力趋近0时，万有引力趋于无穷大、m2受到的万有引力总是大小相等、m2受到的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力3、利用引力常量G和下列有关数据，不能计算出地球质量的是()A.地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)不考虑地球自转，则万有引力等于重力B.人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C.月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D.地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离4、(双选)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是()A.第一宇宙速度v1＝km/s，第二宇宙速度v2＝km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1，小于v2B.美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发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体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造小行星的最小发射速度D.第一宇宙速度km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度5、(双选)关于相对论时空观的说法，正确的是()A.在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B.在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关C.在牛顿力学时空观中认为同时发生的事件，在相对论时空观中也是同时发生的D.时间和空间是永恒不变的6、(双选)关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是()A.不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力B.只有能看作质点的两物体间的引力才能用F＝eq\f(Gm1m2,r2)计算C.由F＝eq\f(Gm1m2,r2)知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大D.引力常量G的测出，证明了万有引力定律的正确性7、2019年1月3日，由我国发射的“嫦娥四号”首次实现人类探测器在月球背面的软着陆。地球表面的重力加速度是月球表面重力加速度的6倍，地球半径为月球半径的4倍，则地球和月球的平均密度之比为()8、若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星质量是地球的6倍，半径是地球的倍，此行星的第一宇宙速度约为()km/skm/skm/skm/s9、(2019·江西吉安高一月考)如图所示，a、b、c为三个完全相同的时钟，a放在水平地面上，b、c分别放在以速度vb、vc向同一方向飞行的两枚火箭上，且vb<vc，则地面的观察者认为走得最慢的钟为()D.无法确定二、非选择题1、太阳与行星之间、地球与月球之间以及任何物体之间都存在万有引力。(1)公式F＝Geq\f(m1m2,r2)中r的含义是什么？(2)任何两个物体之间的万有引力都能利用公式F＝Geq\f(m1m2,r2)计算出来吗？2、发射卫星，要有足够大的速度才行。(1)怎样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)把卫星发射到更高的轨道上需要的发射速度越大还是越小？2020春人教物理新教材必修第二册第7章万有引力与宇宙航行含答案（新教材）必修第二册第七章万有引力与宇宙航行一、选择题1、关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是()A.第谷总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律B.开普勒在牛顿运动定律的基础上，导出了行星运动的规律C.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律D.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因【解析】开普勒在第谷观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，与牛顿运动定律无联系，选项A、B错误，C正确；开普勒总结出了行星运动的规律，但没有找出行星按照这些规律运动的原因，选项D错误。【答案】C2、对于万有引力定律的数学表达式F＝Geq\f(m1m2,r2)，下列说法中正确的是()A.只要是两个球体，就可用上式计算万有引力趋近0时，万有引力趋于无穷大、m2受到的万有引力总是大小相等、m2受到的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力【解析】万有引力定律的表达式F＝Geq\f(m1m2,r2)，适用于质量分布均匀的两个球体之间万有引力的计算，选项A错误；当r→0时，两个物体均不能看成质点，上式不再成立，选项B错误；两个物体间的万有引力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反、作用在两个物体上，故选项C正确，D错误。【答案】C3、利用引力常量G和下列有关数据，不能计算出地球质量的是()A.地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)不考虑地球自转，则万有引力等于重力B.人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C.月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D.地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离【解析】不考虑地球的自转，地球表面物体受到的万有引力等于重力，即eq\f(Gm地m,R2)＝mg，得m地＝eq\f(gR2,G)，所以据A中给出的条件可求出地球的质量；根据eq\f(Gm地m卫,R2)＝m卫eq\f(v2,R)和T＝eq\f(2πR,v)，得m地＝eq\f(v3T,2πG)，所以据B中给出的条件可求出地球的质量；根据eq\f(Gm地m月,r2)＝m月eq\f(4π2,T2)r，得m地＝eq\f(4π2r3,GT2)，所以据C中给出的条件可求出地球的质量；根据eq\f(Gm太m地,r2)＝m地eq\f(4π2,T2)r，得m太＝eq\f(4π2r3,GT2)，所以据D中给出的条件可求出太阳的质量，但不能求出地球质量，本题【答案】为D。【答案】D4、(双选)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是()A.第一宇宙速度v1＝km/s，第二宇宙速度v2＝km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1，小于v2B.美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发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体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造小行星的最小发射速度D.第一宇宙速度km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度【解析】根据v＝eq\r(\f(GM,r))可知，卫星的轨道半径r越大，即距离地面越远，卫星的环绕速度越小，v1＝km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度，选项D正确；实际上，由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径，故卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度都小于第一宇宙速度，选项A错误；美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，仍在太阳系内，所以其发射速度小于第三宇宙速度，选项B错误；第二宇宙速度是使物体挣脱地球束缚而成为太阳的一颗人造小行星的最小发射速度，选项C正确。【答案】CD5、(双选)关于相对论时空观的说法，正确的是()A.在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B.在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关C.在牛顿力学时空观中认为同时发生的事件，在相对论时空观中也是同时发生的D.时间和空间是永恒不变的【解析】相对论时空观中，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，选项A正确；在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关，选项B正确；相对论时空观中，时间和空间具有相对性，故选项C、D错误。【答案】AB6、(双选)关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是()A.不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力B.只有能看作质点的两物体间的引力才能用F＝eq\f(Gm1m2,r2)计算C.由F＝eq\f(Gm1m2,r2)知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大D.引力常量G的测出，证明了万有引力定律的正确性【解析】任何有质量的物体间都存在相互作用的引力，故称万有引力，A错误；两个质量分布均匀的球体间的万有引力也能用F＝eq\f(Gm1m2,r2)来计算，B错误；物体间的万有引力与它们之间的距离r的二次方成反比，故r减小，它们间的引力增大，C正确；引力常量的测出，证明了万有引力定律的正确性，D正确。【答案】CD7、2019年1月3日，由我国发射的“嫦娥四号”首次实现人类探测器在月球背面的软着陆。地球表面的重力加速度是月球表面重力加速度的6倍，地球半径为月球半径的4倍，则地球和月球的平均密度之比为()【解析】重力等于万有引力，有Geq\f(m地m,R2)＝mg，得质量为m地＝eq\f(gR2,G)，则密度为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)＝，故选项A正确，B、C、D错误。【答案】A8、若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星质量是地球的6倍，半径是地球的倍，此行星的第一宇宙速度约为()km/skm/skm/skm/s【解析】第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，对于近地卫星，其轨道半径近似等于星球半径，所受万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律得Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)解得v＝eq\r(\f(GM,r))因为行星的质量M′是地球质量M的6倍，半径R′是地球半径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正确。【答案】A9、(2019·江西吉安高一月考)如图所示，a、b、c为三个完全相同的时钟，a放在水平地面上，b、c分别放在以速度vb、vc向同一方向飞行的两枚火箭上，且vb<vc，则地面的观察者认为走得最慢的钟为()D.无法确定【解析】根据公式Δt＝eq\f(Δτ,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))\s\up12(2)))可知，相对于观察者的速度v越大，其上的时间进程越慢，由vc>vb>va，知c钟走得最慢。【答案】C二、非选择题1、太阳与行星之间、地球与月球之间以及任何物体之间都存在万有引力。(1)公式F＝Geq\f(m1m2,r2)中r的含义是什么？(2)任何两个物体之间的万有引力都能利用公式F＝Geq\f(m1m2,r2)计算出来吗？【答案】(1)r指的是两个质点间的距离。(2)不能。万有引力定律的表达