专题三 万有引力与宇宙航行-【天下无题】2021-2022学年新教材高中物理必修第二册必刷卷

&L%$ ! ) ! # ! 分$ , & L= ! & L% ! & # ) & ! # ! 分$ 求得小球运动时间 ) ! % &L 槡# #!分$ 小球初速度 $ ! % & #槡 L #!分$ 若 * 点转到圆心 F 点正下方!小球刚好击中 * 点!则 &L%$ & ) & # ! 分$ , & L( ! & L% ! & # ) & & # ! 分$ 得小球运动时间 ) & %&槡 L # # ! 分$ 小球初速度 $ & % #槡L #!分$ # & $若 * 点在 F 点正上方!刚好被小球击中!则 ) ! %O? ! %O ( & " # ! # O%! ! & ! , !,$ # ! 分$ 求得圆盘转动角速度 # ! %& " O # 槡&L#O%!!&!,!,$ # ! 分$ 若 * 点在 F 点正下方!刚好被小球击中!则 ) & % # O= ! & $ ? & % # O= ! & $ & " # & # O%! ! & ! , !,$ # ! 分$ 得圆盘转动角速度 # & % # &O=! $ " & 槡 # L # O%! ! & ! , !,$ # ! 分$ !9" 答案!!"槡 # L &#& 0 # 槡,L!!&" 9 , @ # 解!# ! $设物块刚好要与桶底接触时!角速度为 # ! !绳与 竖直方向的夹角为 " ! !由几何关系可知! )*& " ! % 0 2 # ! 分$ 物块做圆周运动的半径 K ! % 2 0 L ( &'( " ! % , 0 L # ! 分$ 由牛顿第二定律得 @ # +,( " ! %@K ! # & ! # & 分$ 求得 # ! %槡 # L # ! 分$ 设物块刚好要与桶壁接触时!角速度为 # & !绳与竖直方 向的夹角为 " & !由几何关系可知! &'( " & % 0 2 # ! 分$ 物块做圆周运动的半径 K & %L # ! 分$ 由牛顿第二定律得 @ # +,( " & %@K & # & & # & 分$ 求得 # & % 0 # 槡,L #!分$ 则此时圆桶做圆周运动的角速度范围为 槡 # L &#& 0 # 槡,L #!分$ # & $由于 &槡 # L 大于 0#槡,L!因此物块贴在桶壁上!由于 桶壁是光滑的!令绳的拉力为 J !桶壁对物块的支持力为 M !因此有 J)*& " & %@ # # ! 分$ M(J&'( " & %@L (# &槡 # L $ & # & 分$ 求得 M% 9 , @ # # ! 分$ 专题三 ! 万有引力与宇宙航行 !"! ! 解析!牛顿发现了万有引力定律!卡文迪什测得了引 力常量!选项 " 错误"据表达式 J%P @ ! @ & K & !当 K 趋近于 零时!两物体不能看作质点!则万有引力定律不适用!选 项 # 错误"在开普勒第三定律3 , ? & %N 中! N 是一个与中心 天体有关的常量!选项 ! 正确"两物体间的万有引力总是 大小相等'方向相反!是一对作用力和反作用力!选项 $ 错误% &" ! 解析!由 P ;@ K & %@ $ & K 及绕行天体与中心天体连线扫 过的面积 Q% ! & K$) !可得 Q% ! & 槡) P;K!则在相等的时 间内!该卫星与地球的连线扫过的面积和地球与太阳的 连线扫过的面积的比值是 !槡ON!"正确% ,"" ! 解析!地球的第一宇宙速度为 $% P; 槡L "月球探测器 所受万有引力提供其做圆周运动的向心力!则 P ;月 @ L & 月 % @ $C & L月 !解得该月球探测器绕月运行的速率 $C% P;月 L槡 月 ! 又$C $ % ;月 L ;L槡 月 % & 8 !则 $C% & 8 $ ' !"90% & & ! " 正确% 0"$ ! 解析!根据公式 P ;@ K & %@ # & K 可得 ;% # & K , P ! " 能求 出"不考虑地球自转!在地球表面万有引力等于重力!即 P ;@ L & %@ # !可求得地球半径 L !根据 & % ; 0 , " L , 可求得地 球的平均密度! # 能求出"根据 $% # K 可得该卫星做圆周 运动的线速度! ! 能求出"由于不知道该卫星的质量!所 以无法求解该卫星受到地球的万有引力! $ 不能求出% 2"# ! 解析!处在黑洞表面的物体!其所受万有引力近似等 于重力!则有 P ;@ L & %@ # !解得 # % P; L & !由题意有 ;% H & L &P !联立解得 # % H & &L !代入数据解得 # %!"'5!' !& % & & & ! "!$ 错误! # 正确% /"" ! 解析!由开普勒第一定律可知!地球一定处在题图中 的 F 点! " 正确"由开普勒