1、第三章 万有引力定律及其应用第一节 万有引力定律A级抓基础1某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F1和F2是椭圆轨道的两个焦点,行星在A点的速率比在B点的大,则太阳位于()AF2BACF1 DB解析:根据开普勒第二定律:太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相同的面积,因为行星在A点的速率比在B点的速率大,所以太阳和行星的连线必然是行星与F2的连线,故太阳位于F2.答案:A2(多选)卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G.为了测量石英丝极微小的扭转角,该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是()A减小石英丝的直径B增大T形架横梁的长度C利用平面镜对光线的反射D增大刻度尺与平面镜之间
2、的距离解析:利用平面镜对光线的反射,可以将微小偏转放大,而且刻度尺离平面镜越远,放大尺寸越大,故只有选项C、D正确答案:CD3(多选)对于太阳与行星间的引力及其表达式FG,下列说法正确的是()A公式中G为比例系数,与太阳、行星有关B太阳、行星彼此受到的引力总是大小相等C太阳、行星彼此受到的引力是一对平衡力,合力为零,M、m都处于平衡状态D太阳、行星彼此受到的引力是一对相互作用力解析:太阳与行星间引力表达式FG中的G为比例系数,与太阳、行星都没有关系,A错误;太阳与行星间的引力分别作用在两个物体上,是一对作用力和反作用力,不能进行合成,B、D正确,C错误答案:BD4在某次测定引力常量的实验中,两
3、金属球的质量分别为m1和m2,球心间的距离为r,若测得两金属球间的万有引力大小为F,则此次实验得到的引力常量为()A. B.C. D.解析:由万有引力定律公式FG得G,所以B项正确答案:B5月球绕地球运动的周期约为27天,则月球中心到地球中心的距离R1与地球同步卫星(绕地球运动的周期与地球的自转周期相同)到地球中心的距离R2之比R1R2约为()A31 B91C271 D181解析:由开普勒第三定律有,所以,选项B正确,A、C、D错误答案:BB级提能力6(2016汕头高一检测)地球半径为R,地球附近的重力加速度为g0,则在离地面高度为h处的重力加速度是()A. B.C. D.解析:根据万有引力定
4、律和牛顿第二定律,Gmg0,Gmg,解得g,B正确答案:B7月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的,一个质量为600 kg的飞行器到达月球后,下列说法错误的是()A在月球上的质量仍为600 kgB在月球表面上的重力为980 NC在月球表面上方的高空中重力小于980 ND在月球上的质量将小于600 kg解析:物体的质量与物体所处的位置及运动状态无关,故A对,D错;由题意可知,物体在月球表面上受到的重力为地球表面上重力的,即Fmg6009.8 N980 N,故B对;由FG知,r增大时,引力F减小,在星球表面,物体的重力可近似认为等于物体所受的万有引力,故C对答案:D8随着太空技术的飞速发展,地
5、球上的人们登陆其他星球成为可能假设未来的某一天,宇航员登上某一星球后,测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍,而该星球的平均密度与地球的差不多,则该星球质量大约是地球质量的()A. B2倍C4倍 D8倍解析:由Gmg得M,而MR3,由两式可得R,所以M,易知该星球质量大约是地球质量的8倍D对答案:D9近几年,全球形成探索火星的热潮,发射火星探测器可按以下步骤进行第一步,在地球表面用火箭对探测器进行加速,先使之成为一个绕地球轨道运动的人造卫星第二步,在适当时刻启动探测器上的火箭发动机,在短时间内对探测器沿原方向加速,使其速度增大到适当值,从而使探测器沿着一个与地球轨道及火星轨道分别
6、在长轴两端相切的半个椭圆轨道飞行,运行其半个周期后正好飞行到火星表面附近,使之成为绕火星运转的卫星,然后采取措施使之降落在火星上,如图所示设地球的轨道半径为R,火星的轨道半径为1.5R,探测器从地球运行轨道到火星运行轨道大约需要多长时间?解析:由题可知,探测器在飞向火星的椭圆轨道上运行时,其轨道半长轴为a1.25R.由开普勒定律可得,即TT地1.4T地,故t0.7T地8.4月答案:8.4月10月球质量是地球质量的,月球半径是地球半径的,如果以同一初速度在地球上和月球上竖直上抛一物体求:(1)两者上升的最大高度之比;(2)两者从抛出到落回原抛点的时间之比解析:对星球表面的物体有mgG,所以g,故.(1)上升高度h,所以.(2)由于t,所以.答案:(1)(2)