20xx教科版高中物理必修2第三章 第3節(jié)《萬有引力定律的應(yīng)用》課時(shí)作業(yè)(文件)
【正文】 ，選項(xiàng)A、 B 均錯(cuò)誤；而 b、 c 均為衛(wèi)星，由 T＝ 2π r3GM可得，二者周期之比為RrRr，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤， D正確． ] 7． AB [根據(jù) a＝ GMr2，可知 a1∶ a2＝ 1∶ 4，故 A正確；根據(jù) v＝ GMr ，可知 v1∶ v2＝ 1∶2，故 B 正確；根據(jù)萬有引力定律，翟志剛不論是在艙里還是在艙外，都受地球引力的作 用，故 C錯(cuò)；樣品脫手時(shí)具有和人同樣的初速度，并不會(huì)做自由落體運(yùn)動(dòng)，故 D錯(cuò)． ] 8． D [物體隨天體一起自轉(zhuǎn)，當(dāng)萬有引力全部提供向心力使之轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體對(duì)天體的壓力恰好為零，則 GMmR2 ＝ m4π2T2 R，又 ρ ＝M43π R3，所以 T＝ ??? ???3πGρ 12， D正確． ] 9． A [對(duì) “ 嫦娥二號(hào) ” 由萬有引力提供向心力可得： GMmR2 ＝ m4π2T2 M＝4π 2R3GT2 ，因 “ 嫦娥二號(hào) ” 為近月衛(wèi)星，故其軌道半徑為月球的半徑 R，但由于月球半徑未知，故月球質(zhì)量無法求出，故 B、 C項(xiàng)均錯(cuò)；月球的密度 ρ ＝ MV＝4π 2R3GT243π R3＝ 3πGT2，故 A正確． ] 10． (1) 62 (2)95 解析 (1)萬有引力提供巖石顆粒做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以有 GMmr2 ＝ mv2/ v＝GMr 所以vAvB＝rBrA＝10 5 km10 4 km＝62 . (2)設(shè)物體在地球上重為 G 地 ，在土星上重為 G 土 ，則由萬有引力定律知： G 地 ＝ GM地 mR2地， G 土 ＝ GM土 mR2土 又 F 萬 ＝ GM土 mr2 ，故 G 土 R2土 ＝ F 萬 r2 所以 M土M地＝ G土 R2土G地 R2地 ＝F萬 r2G地 R2地 ＝5 23 2 ＝ 95. 11． 10 14 kg/m3 解析 考慮中子星赤道處一小塊物體， 只有當(dāng)它受到的萬有引力大于或等于它隨星體一起旋轉(zhuǎn)所需的向心力時(shí)，中子星才不會(huì)瓦解． 設(shè)中子星的密度為 ρ ，質(zhì)量為 M，半徑為 R，自轉(zhuǎn)角速度為 ω ，位于赤道處的小塊物體質(zhì)量為 m，則有 GMmR2 ＝ mω2R， ω ＝ 2πT ， M＝43π R3ρ 由以上各式得 ρ ＝ 3πGT2 代入數(shù)據(jù)解得 ρ ＝ 10 14 kg/m3 點(diǎn)評(píng) 因中子星自轉(zhuǎn)的角速度處處相同，據(jù) GMmR2＝ mω 2R 知，只要赤道上的物體不做離心運(yùn)動(dòng)，其他位置上的物體 就會(huì)處于穩(wěn)定狀態(tài)，中子星就不會(huì)瓦解． 。s 2)) 第 3 節(jié) 萬有引力定律的應(yīng)用 課前預(yù)習(xí)練 1．萬有引力定律 吸引 2．地球 引力 GMmR2 gR2G 3．勻速圓周 太陽對(duì)行星的萬有引力 GMmr2 ＝ mr(2πT )2 太陽 行星 行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期 M＝ 4π2r3GT2 4．周期 距離 海王星的發(fā)現(xiàn) 哈雷彗星的 “ 按時(shí)回歸 ” 5． (1)勻速圓周 萬有引力 GMmr2 (2)萬有引力 GMmR2 6． D 7． ABCD [設(shè)相對(duì)地 面靜止的某一物體的質(zhì)量為 m，則有 GMmR2 ＝ mg得 M＝ gR2G ，所以 A選項(xiàng)正確．設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量為 m，則萬有引力提供向心力， GMmr2＝ m4π2rT2 得 M＝4π 2r3GT2 ，所以 B 選項(xiàng)正確．設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量為 m，由萬有引力提供向心力， GMmr2 ＝ mv2r，得 M＝v2rG ，所以 C選項(xiàng)正確．設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量
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