－魯科版必修2 5.2 萬有引力定律的應(yīng)用 作業(yè).docx

5.2 萬有引力定律的應(yīng)用 作業(yè)1關(guān)于萬有引力定律的適用范圍，下列說法中正確的是()a只適用于天體，不適用于地面上的物體b只適用于球形物體，不適用于其他形狀的物體c只適用于質(zhì)點(diǎn)，不適用于實(shí)際物體d適用于自然界中任何兩個(gè)物體之間2兩個(gè)大小相同的實(shí)心小鐵球緊靠在一起，它們之間的萬有引力為f，若兩個(gè)半徑是小鐵球2倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起，則它們之間的萬有引力為()a.fb4f c.fd16f3一名宇航員到一個(gè)星球上，如果該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的一半，它的直徑也是地球直徑的一半，那么這名宇航員在該星球上所受的萬有引力大小是它在地球上所受萬有引力的()a0.25倍b0.5倍c2.0倍d4.0倍4設(shè)地球表面重力加速度為g0，物體在距離地心4r(r是地球的半徑)處，由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為g，則g/g0為()a1b1/9c1/4 d1/165對(duì)萬有引力和萬有引力定律的理解正確的是()a不能看做質(zhì)點(diǎn)的兩物體間不存在相互作用的引力b只有能看做質(zhì)點(diǎn)的兩物體間的引力才能用f計(jì)算c由f知，兩物體間距離r減小時(shí)，它們之間的引力增大d萬有引力常量的大小首先是由牛頓測(cè)出的，且等于6.671011nm2/kg26對(duì)于公式fg理解正確的是()am1與m2之間的相互作用力，總是大小相等、方向相反，是一對(duì)平衡力bm1與m2之間的相互作用力，總是大小相等、方向相反，是一對(duì)作用力與反作用力c當(dāng)r趨近于零時(shí)，f趨向無窮大d當(dāng)r趨近于零時(shí)，公式不適用7要使兩物體間的萬有引力減小到原的，下列辦法不可采用的是()a使物體的質(zhì)量各減小一半，距離不變b使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原的，距離不變c使兩物體間的距離增為原的2倍，質(zhì)量不變d使兩物體間的距離和質(zhì)量都減為原的8假設(shè)火星和地球都是球體，火星質(zhì)量m火和地球質(zhì)量m地之比為p，火星半徑r火和地球半徑r地之比q，那么離火星表面r火高處的重力加速度g火h和離地球表面r地高處的重力加速度g地h之比_.9有一質(zhì)量為m、半徑為r的密度均勻球體，在距離球心o為2r的地方有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，現(xiàn)在從m中挖去一半徑為的球體，如圖所示，求剩下部分對(duì)m的萬有引力f為多大？10宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時(shí)間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時(shí)間5t小球落回原處(取地球表面重力加速度g10m/s2，空氣阻力不計(jì))(1)求該星球表面附近的重力加速度g.(2)已知該星球的半徑與地球半徑之比為r星r地14，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比m星m地答案：1d2d小鐵球間的萬有引力fg大鐵球半徑是小鐵球半徑的2倍，其質(zhì)量為小鐵球mvr3大鐵球mv(2r)38r38m所以兩個(gè)大鐵球之間的萬有引力fg1616f.3c由萬有引力定律公式，在地球上所受引力fg，在星球上所受引力fgg2g2f，故c正確4d地球表面：gmg0.離地心4r處：gmg由以上兩式得：()2.3c任何物體間都存在相互作用的引力，故稱萬有引力，a錯(cuò)；兩個(gè)質(zhì)量均勻的球體間的萬有引力也能用f計(jì)算，b錯(cuò)；物體間的萬有引力與它們距離的r的二次方成反比，故r減小，它們間的引力增大，c對(duì)；引力常量g是由卡文迪許精確測(cè)出的，d錯(cuò)4bd兩物體間的萬有引力是一對(duì)相互作用力，而非平衡力，故a錯(cuò)，b對(duì)；萬有引力公式fg只適用于質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力計(jì)算，當(dāng)r0時(shí)，物體便不能再視為質(zhì)點(diǎn)，公式不再適用，故c錯(cuò)，d對(duì)5d5.解析距某一星球表面h高處的物體的重力，可認(rèn)為等于星球?qū)υ撐矬w的萬有引力，即mghg，解得距星球表面h高處的重力加速度為ghg.故距火星表面r火高處的重力加速度為g火hg，距地球表面r地高處的重力加速度為g地hg，以上兩式相除得.6.解析一個(gè)質(zhì)量均勻分布的球體與球外的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力可以用萬有引力公式fg直接進(jìn)行計(jì)算，但當(dāng)球體被挖去一部分后，由于質(zhì)量分布不均勻，萬有引力定律就不再適用此時(shí)我們可以用“割補(bǔ)法”進(jìn)行求解設(shè)想將被挖部分重新補(bǔ)回，則完整球體對(duì)質(zhì)點(diǎn)m的萬有引力為f1，可以看做是剩余部分對(duì)質(zhì)點(diǎn)的萬有引力f與被挖小球?qū)|(zhì)點(diǎn)的萬有引力f2的合力，即f1ff2.設(shè)被挖小球的質(zhì)量為m，其球心到質(zhì)點(diǎn)間的距離為r.由題意知m，r；由萬有引力定律得f1gf2gg故ff1f2.7(1)2m/s2(2)180解析 (1)依據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，在地面上豎直上拋的物