沪科版 高二（下） 第十三章 A.万有引力 课后测试卷

一、单选题

1. 难度：简单

英国物理学家卡文迪许被称为“能称出地球质量的人”，他计算地球质量的方法是：在已知万有引力常量G值后，需要再测定下列哪些物理量即可以计算出地球的质量（    ）

A.地球表面的重力加速度g和地球半径r

B.只需测定地球表面的重力加速度g

C.只需测定月球的周期T

D.人造地球卫星的周期T和卫星距地面的高度h

2. 难度：简单

万有引力定律的发现是几代科学家长期探索、研究的结果，其中一位科学家是集大成者，他最终给出了科学上具有划时代意义的万有引力定律，这位科学家是（    ）

A.笛卡尔 B.牛顿 C.卡文迪许 D.开普勒

3. 难度：简单

2013年12月14日，“嫦娥三号”（“玉兔”号月球车和着陆器）以近似为零的速度实现了月面软着落。如图为“嫦娥三号”运行的轨道示意图。

“嫦娥三号”在下列位置中，受到月球引力最大的是（    ）

A.太阳帆板展开的位置 B.月球表面上的着陆点

C.环月椭圆轨道的近月点 D.环月椭圆轨道的远月点

4. 难度：中等

两个质量均为m的星体，其连线的垂直平分线为MN，O为两星体连线的中点，如图所示，一物体从O沿OM方向运动，则它所受到的万有引力大小F随距离r的变化情况大致正确的是(不考虑其他星体的影响)(　  　)

A. B.

C. D.

二、多选题

5. 难度：简单

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的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施（ ）

 

A.减小石英丝的直径

B.增大T型架横梁的长度

C.利用平面镜对光线的反射

D.增大刻度尺与平面镜的距离

三、单选题

6. 难度：简单

2013年6月11日17时38分，中国长征二号F运载火箭点火起飞，将“神舟十号”载人飞船发射升空。升空后和目标飞行器天宫一号对接。20日上午10时许，航天员王亚平在空间站“天宫一号”进行了中国的首次太空授课，展示了失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象。“神舟十号”的成功发射标志着中国已经拥有了一个可以实际应用的天地往返运输系统。“神舟十号”围绕地球做圆周运动，是由于受到万有引力作用，发现万有引力定律的物理学家是（    ）

  

A.开普勒 B.牛顿 C.伽利略 D.麦克斯韦

7. 难度：中等

过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径为1/20，该中心恒星与太阳的质量比约为（ ）

A. 1/10 B. 1 C. 5 D. 10

8. 难度：简单

某物体在地球表面，受到地球的万有引力为F。若此物体受到的引力减小为，则其距离地面的高度应为（R为地球半径）（    ）

A.R B.2R C.4R D.8R

9. 难度：简单

关于万有引力定律及其表达式，下列说法中正确的是（ ）

A. 对于不同物体，G取之不同

B. G是万有引力常量，由实验测得

C. 两个物体彼此所受的万有引力方向相同

D. 两个物体之间的万有引力是一对平衡力

四、填空题

10. 难度：中等

卡文迪许把他自己的实验说成是“称地球的重量”（严格地说应是“测量地球的质量”）。如果已知引力常量G、地球半径R和重力加速度g，那么我们就可以计算出地球的质量M=____________，进一步可以计算出地球的密度_______________；如果已知某行星绕太阳运行所需的向心力是由太阳对该行星的万有引力提供的，该行星做匀速圆周运动，只要测出行星的公转周期T和行星距太阳的距离r就可以计算出太阳的质量_______________.

11. 难度：简单

万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，是人类迈向太空的理论基础。神舟七号宇宙飞船绕地球做圆周运动的引力是由万有引力提供的，飞船做圆周运动的轨道半径为r，地球质量为M，万有引力常量为G。则神舟七号宇宙飞船做圆周运动的向心加速度的表达式为___________，（用字母G、M、r表示）

12. 难度：简单

地球质量大约是月球质量的81倍，一飞行器在地球和月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力相等时，这飞行器距地心距离与距月心距离之比为_____。

13. 难度：简单

某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度v大小为________；太阳的质量M可表示为________。

14. 难度：中等

在太阳系中有八大行星绕太阳运动，按照距太阳的距离排列，由近及远依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星…。如果把距离太阳较近的六颗行星的运动近似为匀速圆周运动，那么这六颗行星绕太阳运行一周所用的时间最长的是____________，运动的线速度最大的是_______________，运动的向心加速度最小的是_______________________.

五、实验题

15. 难度：中等

一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数图后，着陆在该行星上。飞船上备有以下实验器材：

A.精确秒表一只；

B.已知质量为m的物体一个；

C.弹簧测力计一个；

D.天平一台（附砝码）。

已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量数据，可求出该行星的半径R及星球质量M（已知引力常量为G）。

（1）两次测量所选用的器材分别为__________，________________（用序号表示）；

（2）两次测量的物理量分别是__________________，__________________;

（3）用该数据写出半径R、质量M的表达式：R=_____________，M=______________________.

六、解答题

16. 难度：困难

2013年12月14日，我国的“嫦娥三号”探月卫星实现月面软着陆。落月是从15 km高度开始，经过了大约12min时间，嫦娥三号依靠自主控制，经过了主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段、缓速段等6个阶段，相对速度从逐渐减为零，最后以自由落体方式走完几米之后，平稳“站”上月球表面。

（1）已知月球质量是地球质量的，月球半径是地球半径的。若嫦娥三号从高度自由下落到月球表面，与在地球上从多大高度自由下落到地面的着陆速度相同？

（2）“玉兔号”是无人驾驶月球车，最大速度可达到，在一次执行指令时，它从静止开始以额定功率启动，在水平月面上做直线运动，经18s达到最大速度，已知月球表面重力加速度为，月球车所受阻力恒为车重的0.02倍。求这段时间内月球车运动的距离（结果保留两位有效数字）。

17. 难度：中等

“海上生明月，天涯共此时”、“但愿人长久，千里共婵娟”，月亮是人们思乡思亲的寄托，千百年来用清冽的光辉陪伴着我们。宇宙中，月球是离地球最近的天体，登月也是人类迈向宇宙的第一步。2014年10月，我国嫦娥五号飞行试验器拜访了老邻居月球，在月球旁边拍下“月地合影"，并成功返回故乡地球。文学从情感上拉近了月亮和人的距离，科学则从理性和技术上拉近了人和月球的距离。根据所学知识，在地球上就可推算出月球的一些信息。已知月球绕地球的运动可视为匀速圆周运动，地球的质量为M，月球绕地球公转的周期为T，引力常量为G。求：

（1）地心到月心之间的距离r；

（2）月球绕地球公转线速度v的大小。