1、第3节 万有引力定律（满分100分，60分钟完成） 班级_姓名_目的要求：1能用开普勒第三定律解决天体运动的问题；2能熟练应用万有引力定律；3知道常量的数值和意义。第卷 (选择题 共48分)一、选择题：本大题共6小题，每小题8分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得8分，对而不全得4分。选错或不选的得0分。1关于行星绕太阳运动的原因，下列说法正确的是 （ ）A由于行星做匀速圆周运动，故行星不受任何力的作用B是由行星周围存在旋转的物质造成的C由于受到太阳的吸引造成的D除了受到太阳的吸引力，还必须受到其他力的作用2万有引力常量为G，地球的质量为M，忽略地球自转的影响，则
2、地球表面的重力加速度的大小为 （ ）ABCD无法确定3关于万有引力，下列说法中正确的是（ ）A万有引力是普遍存在于宇宙中所有具有质量的物体之间的相互作用B重力和万有引力是两种不同性质的力C当两物体间有另一质量不可忽略的物体存在时，则这两个物体间的万有引力将增大D当两物体间距离为零时，万有引力将为无穷大4地球赤道上的物体重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，要使赤道上的物体“飘”起来，则地球自转的角速度应为原来的（ ）A倍B倍C倍D倍5把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周，由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得 （ ）A火星和地球的质量之比B火星和太阳的质量之比C火星和地球到太
3、阳的距离之比D火星和地球绕太阳运行速度大小之比6假设地球和月球都是均匀的球体，地球的质量M0和月球的质量M之比为p，地球的半径R0和月球的半径R之比为q，那么地球表面的重力加速度g0和月球表面的重力加速度g之比等于（ ）ABpq2CDpq 第卷（非选择题，共52分）二、填空、实验题：本大题共3小题，每小题8分，共24分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。7物体在地面上的重力为G0，它在高出地面0.5R（R为地球半径）处的重力为_；在地面处物体的重力加速度为g0，距离地面高等于R处的重力加速度是_。8甲、乙两个星球的平均密度相同，半径之比为41，则同一物体在这两个星球上所受重力之比为_。9
4、 某人在月球上以速度v竖直上抛一个物体，经过t秒钟落回手中，已知月球的半径为R，则月球的质量为_。三、计算题：本大题共2小题，计28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。10（12分）某星球质量约地球质量的16倍，半径约为地球半径的，若在地球表面附近h高度处平抛一物体，水平射程为40m，则在该星球上从同样高度以同样的初速度水平抛出此物体，水平射程为多少？11（16分）宇航员站在一星球表面上某高处，沿水平方向抛出一个小球经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点和落地点之间的距离为L。若抛出时的速度增大到2倍，则
5、抛出点到落地点之间的距离为，已知两落地点在同一水平面上，该星球半径为R，引力常量为G。求该星球的质量。参考答案一、选择题：1【答案】C【点拨】行星绕太阳运动的原因是由于受到太阳的吸引力，C正确。2【答案】C【点拨】地面上物体所受的的重力等于物体与地球间的万有引力。mg，解得，C正确。3【答案】A【点拨】万有引力普遍存在于宇宙中所有具有质量的物体之间，A正确；重力和万有引力的性质相同，都属于引力，B错误；两个物体间的万有引力与有无其它物体无关，C错误；当两物体间距离为零时，万有引力不再成立，因此得到的数学结论无物理意义，D错误。4【答案】B【点拨】赤道上的物体随地球自转时，有：ma，其中FNmg
6、。要使赤道上的物体“飘”起来，则应使FN0，所以，解得：，B正确。5【答案】CD【点拨】有开普勒第三定律，可知，C正确；再根据T=可知，D正确。6【答案】A【点拨】在地球表面有：mg0，在月球表面有：mg，联立解得：，A正确。二、填空、实验题：7【答案】；【点拨】在地面处：，在高出地面0.5R处：；在地面处：g0，在离地面高等于R处：g0。8【答案】41【点拨】由得：g甲g乙，M=，则G甲:G乙g甲g乙R甲:R乙41。9【答案】【点拨】设月球表面的重力加速度为g，根据竖直上抛运动有；物体和月球间的引力等于物体在月球上的重力mg，由以上两式可求出M。三、计算题：10【答案】【解析】由万有引力定律
7、得，星球表面的重力加速度为：将平抛物体的运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动，则有：水平方向：竖直方向：联立解得：在星球和地球上抛出的物体的初速度v0和高度h都相同，将星球和地球的质量、半径，物体在地球上的射程分别代入上式，通过相除可解得物体在星球上抛出的水平射程为：x5m。11【答案】【解析】根据题意画出示意图如图所示。设抛出点的高度为h，第一次水平抛出的初速度为v1，小球的水平射程为s。由图可知h2s2L2第二次水平抛出的初速度v22v1，水平射程为2s。可知h2(2s)2(L)2联立、两式，得根据万有引力公式，在该星球表面附近，由得重力加速度根据竖直方向的运动规律有将两式代入得：得该星球的质量：。