7.2.3 万有引力理论的成就 （知识小站+例题精析+课堂练兵）（word版含答案）.docxVIP

2023年-2024年 PAGE 1 2023年-2024年 高中物理人教版（2024）必修第二册同步讲练测 第七章 万有引力与宇宙航行7.2.3 万有引力理论的成就 知识点1：“称量”地球的质量 如果不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对物体的万有引力，即mg=Gmm地 知识点2：常用计算中心天体质量和密度的方法 1.计算太阳的质量 设m大是太阳的质量，m是某个行星的质量，r是行星与太阳之间的距离，行星做匀速圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供。 2.计算月球的质量：利用人类发射的绕月球运行的航天器，测出航天器绕月运行的轨道半径r和周期T，根据m月 3.计算密度（假设中心天体的质量为m中 使用方法 已知量 公 式 表达式 备 注 利用环绕天体的运动情况 r、T、R G m ρ=3π ρ= 利用近地卫星，只需测出其运行周期 利用中心天体表面的重力加速度 g、R mg= m ρ= 不考虑中心天体自转 知识点3：万有引力定律的其他方面应用 1.发现未知天体：根据万有引力定律计算出来的轨道与实际观测的结果对比，发现了海王星。 2.计算哈雷彗星绕太阳运动的公转周期T=76年。 3.解释了潮汐现象，指导重力探矿等。 例1.一物体在地球表面的重力为16N，它在以5m／s2的加速度加速上升的火箭中用弹簧秤称得重力为9N，则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍? 【解析】 解：在地面mg=16N，则m=1.6kg 在火箭中，合力为万有引力和弹簧拉力的合力 T?F 而T=9N，a=5m/s2 解得 F引 同时 F引 解得r=4R 所以h=r-R=3R 例2.航天员从距离某一星球表面h高度处，以初速度 v0 【解析】 解：设该星球表面的重力加速度为g，小球在星球表面做平抛运动 ?=1 设该星球的质量为M，在星球表面有 mg=GMm 由以上两式解得该星球的质量为 M=2? 1.万有引力理论的成就（或意义）不包括（?? ） A.?测量引力常量???????????B.?“称量”地球质量???????????C.?发现未知天体???????????D.?实现“天地”统一 2.理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零，现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体。现假设有一口足够深的竖井，井口有一石子掉落，不计阻力，则它下落过程中的加速度a随下落深度h的关系a﹣h图象以及速度随时间的关系v﹣t图象中，正确的是（?? ） A.???????????B.???????????C.???????????D.? 3.宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动．根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法错误的是 （?? ） A.?双星相互间的万有引力减小????????????????????????????????B.?双星圆周运动的角速度增大C.?双星圆周运动的周期增大???????????????????????????????????? D.?双星圆周运动的半径增大 4.理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零．现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴 Ox ，如图所示．一个质量一定的小物体(假设它能够在地球n内部移动)在x轴上各位置受到的引力大小用F表示，则F随x变化的关系图中正确的是（ ??） A.????????????????????????????????????????B.?C.????????????????????????????????????????????? D.? 5.时至今日，数千颗人造卫星正在按照万有引力定律为它们“设定”的轨道绕地球运行，万有引力定律取得如此辉煌的成就，下列关于人类发现万有引力定律过程的叙述中正确的是（　　） A.?开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了万有引力定律B.?关于天体运动的规律，胡克等人认为，行星绕太阳运动是因为受到了太阳的吸引，并证明了圆轨道下，它所受的引力大小跟行星到太阳距离成反比C.?牛顿利用他的运动定律把行星的向心加速度与太阳对它的引力联系起来，从而建立了万有引力定律D.?卡文迪许用“月﹣地检验”第一次检验了万有引力定律的正确性 6.物理学界最新的观测成果是引力波的发现，这对物理学的理论产生了重大的影响。引力波可认为是两个黑洞绕着共同的圆心做匀速圆周运动时产生的。如果观测到一对黑洞产生的引力波的频率为f（引力波的频率与两个黑洞做匀速圆周运动的频率相同）