课时6.4 万有引力理论的成就（重点练）-2020-2021学年高一物理十分钟同步课堂专练（人教版 必修2）(解析版)

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第4课时 万有引力理论的成就
第六章 万有引力与航天
1．春节联欢晚会上“小彩旗”四个小时的旋转引起网络热议，有美国网友想到了“我究竟以什么样的速
度沿着地球自转轴旋转呢？”并绘制出了不同纬度处沿地球自转的切向速度图（不考虑公转影响），
如图所示，则下面说法正确的是（ ）
A．从图像中可知只要知道了地球上某位置随地球自转的线速度，就可以确定该点的纬度
B．从图像可知在赤道面近地环绕卫星的线速度约为 1050 英里/小时
C．若已知“小彩旗”所在的纬度，就可以从图像中得到她在舞台上旋转的线速度
D．坐在“春晚”现场观看表演的观众，他们随地球自转的向心加速度大小相等
【答案】D
【解析】由图知，同一线速度对应两个维度，故不能由线速度确定维度，所以 A 错误；从图像可知在赤道
上地球自转的线速度约为 1050 英里/小时，所以 B 错误；若已知“小彩旗”所在的纬度，就可以从图
像中得到她随地球自转的线速度，而不能得出她转动的速度，所以 C 错误；坐在“春晚”现场观看表
演的观众，在地球的同一维度处，所以他们随地球自转的向心加速度大小相等，故 D 正确。
2．在力学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了物理学的进步。对以下几位物理学家所作科学
贡献的表述中，与事实不相符的是（　　）
A．伽利略首先建立平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动的概念
B．胡克提出如果行星的轨道是圆形，太阳与行星间的引力与距离的平方成反比
C．卡文迪许是测量地球质量的第一人
D．伽利略根据理想斜面实验，得出自由落体运动是匀变速直线运动
【答案】D
【解析】A．伽利略首先建立平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动的概念，故 A 正确；
B．胡克提出如果行星的轨道是圆形，太阳与行星间的引力与距离的平方成反比，故 B 正确；
C．卡文迪许是测量地球质量的第一人。故 C 正确；
D．伽利略将斜面实验的结论合理外推，证明了自由落体运动是匀变速直线运动，故 D 错误。
本题选与事实不相符的，故选 D。
3．若地球半径为 R，把地球看作质量分布均匀的球体。“蛟龙”号下潜深度为 d，“天宫一号”轨道距离
地面高度为 h，“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的重力加速度之比为（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】设地球的密度为 ρ，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有
由于地球的质量为
所以重力加速度的表达式可写成
根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，故在深度为 d的地球内部，受到地球的万有引
力即为半径等于(R－d)的球体在其表面产生的万有引力，故“蛟龙”号的重力加速度
所以有
根据万有引力提供向心力
“天宫一号”所在处的重力加速度为
所以
因此
故选 C。
4．假设地球可视为质量分布均匀的球体，由于地球的自转，地球表面上不同纬度的重力加速度有所差
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