遼寧省大連市高中物理 第六章 萬有引力與航天 6.3 萬有引力定律同步測試 新人教版必修2.doc

6.3萬有引力定律1. 歷史上第一次通過實驗比較準確測出萬有引力常量的科學家是（ ）A. 英國的胡克 B. 英國的牛頓 C. 意大利的伽利略 D. 英國的卡文迪許【答案】D【解析】根據物理學史，歷史上第一次通過實驗比較準確測出萬有引力常量的科學家是英國的卡文迪許，D正確。2.關于萬有引力定律說法正確的是（ ）A. 萬有引力定律是牛頓發(fā)現的B. 中的G是一個比例常數，無單位C. 兩物體引力大小與質量成正比，與此兩物體間距離的平方成反比D. 萬有引力僅存在于星球間、任何客觀存在的有質量的兩物體之間不存在這種相互吸引的力【答案】A【解析】【分析】萬有引力定律是由牛頓發(fā)現的，而萬有引力恒量是由卡文迪許測定的萬有引力定律適用于質點間的相互作用G是一個比例常量，但有單位【詳解】萬有引力定律是由牛頓發(fā)現的，卡文迪許實驗測得引力常量，故A正確；從單位制角度知，萬有引力常量G是有單位的，故B錯誤；萬有引力的大小與兩物體質量的乘積成正比，與兩物體間距離的二次方成反比，故C錯誤；自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，萬有引力定律適用于自然界中的任何兩個物體之間，故D錯誤。故選A?！军c睛】對于物理學上重要實驗、發(fā)現和理論，要加強記憶，這也是高考考查內容之一從公式的適用條件、物理意義、各量的單位等等全面理解萬有引力定律公式3.甲、乙兩個質點間的萬有引力大小為F，若甲物體的質量不變，乙物體的質量增加到原來的2倍，同時，它們之間的距離減為原來的1/2，則甲、乙兩物體間的萬有引力大小將變?yōu)?)A. FB. F/2C. 8FD. 4F【答案】C【解析】試題分析：根據萬有引力定律公式得，故B正確，ACD錯誤.考點：萬有引力定律及其應用【名師點睛】解決本題的關鍵掌握萬有引力定律的公式，并能靈活運用。4.設想把質量為m的物體放置地球的中心，地球質量為M，半徑為R，則物體與地球間的萬有引力是（）A. 零 B. 無窮大 C. D. 無法確定【答案】A【解析】將地球分成無數塊，每一塊都對物體有引力作用，根據力的對稱性，知最終引力的合力為0，所以物體與地球間的萬有引力等于0，故A正確，BCD錯誤。點睛：解決本題的關鍵知道將地球分成無數塊進行分析，不能直接根據公式，認為，所以引力無窮大。5.地球質量是月球質量的81倍，設地球與月球之間的距離為s，一飛行器運動到地月連線的某位置時，地球對它引力大小是月球對它引力大小的4倍，則此飛行器離地心的距離是（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】根據萬有引力定律表示出地球對飛行器的引力和月球對飛行器的引力根據萬有引力定律找出飛行器距地心距離與距月心距離之比【詳解】設月球質量為M，地球質量就為81M。飛行器距地心距離為，飛行器距月心距離為。地球對它引力是月球對它引力的4倍，根據萬有引力定律得：，解得：，故飛行器離地球的距離是，故選C?！军c睛】該題考查的是萬有引力定律的應用，要能夠根據題意列出等式，去解決問題6.兩行星A和B都繞同一恒星做勻速圓周運動，若它們的質量關系為，軌道半徑之比為，則B與A的（ ）A. 加速度之比為4:1 B. 周期之比為C. 線速度之比為1:2 D. 角速度之比為【答案】B【解析】【詳解】兩行星A和B都繞同一恒星做勻速圓周運動時，萬有引力提供向心力，則有：，得：，故A錯誤；根據公式，得，故B正確；根據公式，得，故C錯誤；根據公式：，得，故D錯誤；故選B。7.飛船圍繞太陽在近似圓周的軌道上運動，若其軌道半徑是地球軌道半徑的9倍，則宇宙飛船繞太陽運行的周期是（）A. 3年B. 9年C. 27年D. 81年【答案】C【解析】根據開普勒第三定律，對同一中心天體是一個定值，所以，移項化簡得，故C正確8.設想人類開發(fā)月球，不斷把月球上的礦藏搬運到地球上，假定經過長時間開采后，地球仍看作均勻球體，月球仍沿開采前的圓周軌道運動，則與開采前相比（ ）A. 地球與月球間的萬有引力將變大B. 地球與月球間的萬有引力將變小C. 月球繞地球運動的周期將變長D. 月球繞地球運動的周期將變短【答案】D【解析】試題分析：設月球質量為m，地球質量為M，月球與地球之間的距離為r，假定經過長時間開采后，地球仍可看作是均勻的球體，月球仍沿開采前的圓周軌道運動（軌道半徑r不變），根據萬有引力提供向心力得：，解得：，隨著地球質量的逐步增加，M將增大，將使月球繞地球運動周期將變短C錯誤，D正確；根據萬有引力定律得：地球與月球間的萬有引力，由于不斷把月球上的礦藏搬運到地球上，所以m減小，M增大由數學知識可知，當m與M相接近時，它們之間的萬有引力較大，當它們的質量之差逐漸增大時，m與M的乘積將減小，它們之間的萬有引力值將減小，A錯誤，B正確故選BD考點：萬有引力定律及其應用點評：要比較一個物理量大小或變化，我們應該把這個物理量先表示出來，再進行比較向心力的公式選取要根據題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應用9.一宇航員為了估測一星球的質量，他在該星球的表面做自由落體實驗：讓小球在離地面h高處自由下落，他測出經時間t小球落地，又已知該星球的半徑為R，試估算該星球的質量【答案】【解析】【分析】先利用自由落體運動的規(guī)律求出該星球表面的重力加速度，再寫出星球表面物體所受萬有引力等于物體所受重力的表達式，即可求解【詳解】由自由落體規(guī)律：可得：在星球表面物體所受萬有引力等于物體所受重力，即解得：【點睛】該題是萬有引力定律的一般應用，先利用自由落體運動的規(guī)律求出該星球表面的重力加速度，再寫出星球表面物體所受萬有引力等于物體所受重力的表達式，即可求解10.已知地球的半徑為6.4106m，又知道月球繞地球的運動可近似看作勻速圓周運動。試估算出月球到地心的距離（結果保留一位有效數字）?！敬鸢浮?108m【解析】月球繞地球轉動周期T=30243600s，由 而GM=gR2 其中R為地球半徑，由得代人數據后得r=4108m【點睛】解決本題的關鍵掌握萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力這兩個理論，并能靈活運用11.假設地球自轉速度達到使赤道上的物體能“飄”起來（完全失重）。試估算一下，此時地球上的一天等于多少小時？（地球半徑?。敬鸢浮?.4h【解析】【分析】當赤道物體完全失重時，靠萬有引力提供向心力，結合萬有引力提供向心力求出物體的周期【詳解】當地球自轉速度達到赤道上的物體“飄”起時，即赤道上的物體m所受的萬有引力完全用來提供做圓周運動的向心力，設地球質量為M，地球半徑為R，一天的時間為T即自轉周期，則：又有：聯立得：代入數據得：T=1.4h【點睛】解決本題的關鍵知道赤道上的物體飄起來時，支持力為零，靠萬有引力提供向心力