【同步測試】《萬有引力定律》同步練習3【高中物理必修2】

《萬有引力定律》同步練習一、選擇題1．牛頓以天體之間普遍存在著引力為依據(jù)，運用嚴密的邏輯推理，建立了萬有引力定律，在創(chuàng)建萬有引力定律的過程中，牛頓()A．接受了胡克等科學家關(guān)于“吸引力與兩中心距離的平方成反比”的猜想B．根據(jù)地球上一切物體都以相同加速度下落的事實，得出物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比，即F∝m的結(jié)論C．根據(jù)F∝m和牛頓第三定律，分析了地、月間的引力關(guān)系，進而得出F∝m1D．根據(jù)大量實驗數(shù)據(jù)得出了比例系數(shù)G的大小2．關(guān)于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)點的兩物體間不存在相互作用的引力B．只有能看做質(zhì)點的兩物體間的引力才能用F＝eq\f(Gm1m2,r2)計算C．由F＝eq\f(Gm1m2,r2)知，兩物體間距離r減小時，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出來的，且等于6.67×10－11N·m2/kg23．地球?qū)υ虑蚓哂邢喈敶蟮囊?，可它們沒有靠在一起，這是因為()A．不僅地球?qū)υ虑蛴幸?，而且月球?qū)Φ厍蛞灿幸?，這兩個力大小相等，方向相反，互相抵消了B．不僅地球?qū)υ虑蛴幸Γ姨栂抵械钠渌乔驅(qū)υ虑蛞灿幸?，這些力的合力為零C．地球?qū)υ虑虻囊€不算大D．地球?qū)υ虑虻囊Σ粩喔淖冊虑虻倪\動方向，使得月球圍繞地球運動4．兩個行星的質(zhì)量分別為m1和m2，它們繞太陽運行的軌道半徑分別是r1和r2，若它們只受太陽引力的作用，那么這兩個行星的向心加速度之比為()A．1 B.eq\f(m2r1,m1r2)C.eq\f(m1r2,m2r1) D.eq\f(r\o\al(2,2),r\o\al(2,1))5．在某次測定引力常量的實驗中，兩金屬球的質(zhì)量分別為m1和m2，球心間的距離為r，若測得兩金屬球間的萬有引力大小為F，則此次實驗得到的引力常量為()A.eq\f(Fr,m1m2) B.eq\f(Fr2,m1m2)C.eq\f(m1m2,Fr) D.eq\f(m1m2,Fr2)6．兩個質(zhì)量均為m的星體，其連線的垂直平分線為MN，O為兩星體連線的中點，如圖1所示，一個質(zhì)量為m的物體從O沿OM方向運動，則它受到的萬有引力大小變化情況是()圖1A．一直增大B．一直減小C．先減小，后增大D．先增大，后減小圖27．如圖2所示，兩球間的距離為r，兩球的質(zhì)量分布均勻，大小分別為m1、m2，半徑大小分別為r1、r2，則兩球的萬有引力大小為()A．Geq\f(m1m2,r2)B．Geq\f(m1m2,r\o\al(2,1))C．Geq\f(m1m2,r1＋r22)D．Geq\f(m1m2,r1＋r2＋r2)8．據(jù)報道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍，一個在地球表面重量為600N的人在這個行星表面的重量將變?yōu)?60N．由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為()A．0.5 B．2 C．3.2 D．4二、非選擇題9．一位同學根據(jù)向心力F＝meq\f(v2,r)推斷，如果人造衛(wèi)星質(zhì)量不變，當軌道半徑增大到2倍時，人造衛(wèi)星需要的向心力減為原來的1/2；另一位同學根據(jù)引力公式F∝eq\f(Mm,r2)推斷，當軌道半徑增大到2倍時，人造衛(wèi)星受到的向心力減小為原來的1/4.這兩個同學誰說的對？為什么？10．利用航天飛機，宇航員可以到太空維修出現(xiàn)故障的人造地球衛(wèi)星．已知一顆人造地球衛(wèi)星在離地高度一定的圓軌道上運行．當航天飛機接近這顆衛(wèi)星并與它運行情況基本相同時，速度達到了6.4km/s.取地球半徑為R＝6400km，地球表面的重力加速度為g＝9.8m/s2，試求這顆衛(wèi)星離地面的高度．第2節(jié)萬有引力定律1．ABC[A、B、C三項符合物理學史實，比例系數(shù)G是后來由卡文迪許測得的，D錯．]2．C[任何物體間都存在相互作用的引力，故稱萬有引力，A錯；兩個質(zhì)量均勻的球體間的萬有引力也能用F＝eq\f(Gm1m2,r2)來計算，B錯；物體間的萬有引力與它們距離r的二次方成反比，故r減小，它們之間的引力增大，C對；引力常量G是由卡文迪許精確測出的，D錯．]3．D[地球?qū)υ虑虻囊驮虑驅(qū)Φ厍虻囊κ窍嗷プ饔昧?，作用在兩個物體上不能相互抵消，A錯．地球?qū)υ虑虻囊μ峁┝嗽虑蚶@地球做圓周運動的向心力，從而不斷改變月球的運動方向，所以B、C錯，D對．]4．D[設(shè)行星m1、m2的向心力分別是F1、F2，由太陽、行星之間的作用規(guī)律可得：F1∝eq\f(m1,r\o\al(2,1))，F(xiàn)2∝eq\f(m2,r\o\al(2,2))，而a1＝eq\f(F1,m1)，a2＝eq\f(F2,m2)，故eq\f(a1,a2)＝eq\f(r\o\al(2,2),r\o\al(2,1))，D項正確．]5．B[由萬有引力定律F＝Geq\f(m1m2,r2)得G＝eq\f(Fr2,m1m2)所以B項正確．]6．D[物體m在點O時，兩星體對它的引力大小相等，方向相反，其合力為零，沿OM移至無窮遠時，兩星體對m的引力為零，合力為零，故m在OM連線上時，受到的引力合力先增大后減小，方向沿OM指向O.]7．D[公式F＝Geq\f(m1m2,r2)中r的物理意義應(yīng)是兩物體質(zhì)心間的距離，而不是物體表面間的距離．兩球質(zhì)量分布均勻，可認為質(zhì)量集中于球心，由公式可知兩球間萬有引力應(yīng)為Geq\f(m1m2,r1＋r2＋r2)，故選D.]8．B9．見解析解析要找到兩個變量之間的關(guān)系，必須是在其他量一定的條件下才能確定．衛(wèi)星做圓周運動需要的向心力的變化情況由公式F＝meq\f(v2,r)來判斷，它取決于衛(wèi)星的速度和半徑的變化關(guān)系，而衛(wèi)星運動受到的向心力的變化情況則由公式F∝eq\f(Mm,r2)來判斷，它的變化情況取決于衛(wèi)星與中心天體間的距離．第二位同學說的對，第一位同學說的錯．因為根據(jù)向心力公式F＝eq\f(mv2,r)，只有當運動速度v一定時，需要的向心力F才與軌道半徑r成反比．根據(jù)開普勒定律可知，衛(wèi)星的速率將隨軌道半徑的增大而減小，所以向心力F不與軌道半徑r成反比；另外，由于星體的質(zhì)量為定值，由行星與太陽間的引力公式可知，衛(wèi)星受到的引力F將與衛(wèi)星軌道半徑的平方成反比．故當衛(wèi)星的軌道半徑增大至2