【金版學(xué)案】高中物理-第三節(jié)-萬有引力定律課堂鞏固試題-新人教版必修2

【金版學(xué)案】2014-2015學(xué)年高中物理第三節(jié)萬有引力定律課堂鞏固試題新人教版必修21．(雙選)關(guān)于萬有引力定律及公式F＝Geq\f(m1m2,r2)，下列說法正確的是()A．公式F＝Geq\f(m1m2,r2)只適用于計算天體與天體之間的萬有引力B．當(dāng)兩物體間的距離r很近時，兩物體間已不存在萬有引力，故不能用公式F＝Geq\f(m1m2,r2)來計算C．地球表面的物體受到地球的萬有引力可用公式F＝Geq\f(m1m2,r2)計算D．在教室內(nèi)，同學(xué)之間也有萬有引力答案：CD2．(雙選)關(guān)于引力常量，下列說法正確的是()A．引力常量的數(shù)值等于兩個質(zhì)量為1kg的物體相距1B．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律時，給出了引力常量的值C．引力常量的測定，證明了萬有引力的存在D．引力常量G是不變的，其數(shù)值大小與單位制的選擇無關(guān)答案：AC3．一名宇航員來到一個星球上，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大小的()A．0.25倍B．0.5倍C．2.0倍D．4.0倍解析：F引＝eq\f(GMm,r2)＝eq\f(\f(1,2)GM0m,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)r0))\s\up12(2))＝2eq\f(GM0m,r02)＝2F引．答案：C4．兩個質(zhì)量分布均勻且大小相同的實心小鐵球緊靠在一起，它們之間的萬有引力為F，若兩個半徑是小鐵球的2倍的實心大鐵球緊靠在一起，則它們之間的萬有引力為()A．2FB．4FC．8F答案：D一、單項選擇題1．關(guān)于萬有引力定律的正確說法是()A．天體間萬有引力與它們的質(zhì)量成正比，與它們之間的距離成反比B．任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比C．萬有引力與質(zhì)量、距離和萬有引力恒量都成正比D．萬有引力定律對質(zhì)量大的物體適用，對質(zhì)量小的物體不適用解析：根據(jù)萬有引力定律，宇宙中的任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，A、C錯，B對；萬有引力定律對任何有質(zhì)量的物體都是適用的，D錯．答案：B2．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)解析：根據(jù)萬有引力定律可得F＝Geq\f(m1m2,r2)，所以G＝eq\f(Fr2,m1m2)，B項正確．答案：B3．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．0.5B．2C．3.2D．4解析：若地球質(zhì)量為M0，則“宜居”行星質(zhì)量為M＝6.4M0，由mg＝Geq\f(Mm,r2)得：eq\f(m0g,m0g′)＝eq\f(M0,r02)·eq\f(r2,M)＝eq\f(600,960)，所以eq\f(r,r0)＝eq\r(\f(600M,960M0))＝eq\r(\f(600×6.4M0,960M0))＝2.答案：B4．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，不適用于實際物體D．適用于自然界中任意兩個物體之間解析：萬有引力定律適用于宇宙中任意兩個物體之間，只有D對．答案：D5．設(shè)想把質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)放到地球的中心，地球質(zhì)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.eq\f(GMm,R2)D．無法確定解析：把物體放到地球的中心時r＝0，此時萬有引力定律不再適用．由于地球關(guān)于球心對稱，所以吸引力相互抵消，整體而言，萬有引力為零．答案：A6.如圖所示，兩球的半徑分別為r1和r2，均小于r，且兩球的質(zhì)量分布均勻，大小分別為m1、m2，則兩球間的萬有引力大小為()A．Geq\f(m1m2,r2)B．Geq\f(m1m2,r12)C．Geq\f(m1m2,（r1＋r2）2)Geq\f(m1m2,（r1＋r2＋r）2)解析：本題中兩球的質(zhì)量分布均勻，可視為質(zhì)量集中在球心的質(zhì)點，所以兩球間的距離為r1＋r2＋r，兩球間的萬有引力大小為Geq\f(m1m2,（r1＋r2＋r）2)，選項D正確．答案：D二、雙項選擇題7．在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)．關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是()A．伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律B．卡文迪許通過實驗測出了引力常量C．牛頓最早指出了力不是維持物體運動狀態(tài)的原因D．笛卡爾對牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)解析：開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律，A錯誤．卡文迪許測出了引力常量，B正確．伽利略最早指出了力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，C錯誤．笛卡爾提出了如果運動中的物體沒有受到力的作用，將以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向，D正確．答案：BD 8．在萬有引力定律的公式F＝eq\f(Gm1m2,r2)中，r是()A．對行星繞太陽運動而言，是指運行軌道的半徑B．對地球表面的物體與地球而言，是指物體距離地面的高度C．對兩個均勻球而言，是指兩個球心間的距離D．對人造地球衛(wèi)星而言，是指衛(wèi)星到地球表面的高度解析：公式中的r對星球之間而言，是指運行軌道的半徑，A對；對地球表面的物體與地球而言，是指物體到地球球心的距離，B錯；對兩個均勻球而言，是指兩個球心間的距離，C對；對人造地球衛(wèi)星而言，是指衛(wèi)星到地球球心的距離，D錯．答案：AC9．在討論地球潮汐成因時，地球繞太陽運行軌道與月球繞地球運行軌道可視為圓軌道．已知太陽質(zhì)量約為月球質(zhì)量的2.7×107倍，地球繞太陽運行的軌道半徑約為月球繞地球運行軌道半徑的400倍．關(guān)于太陽和月球?qū)Φ厍蛏舷嗤|(zhì)量海水的引力，以下說法正確的是()A．太陽引力遠(yuǎn)大于月球引力B．太陽引力與月球引力相差不大C．月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小相等D．月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小有差異解析：根據(jù)萬有引力定律，太陽對地球上質(zhì)量為m的海水的萬有引力約為F1＝Geq\f(M日m,r日地2)，月球?qū)Φ厍蛏腺|(zhì)量為m的海水的萬有引力約為F2＝Geq\f(M月m,r月地2)，所以eq\f(F1,F2)≈169，可見太陽引力遠(yuǎn)大于月球引力，A正確、B錯誤．月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力由于距離的不同而略有差異，C錯誤、D正確．答案：AD10．卡文迪許利用如圖所示的扭秤實驗裝置測量了引力常量G.為了測量石英絲極其微小的扭轉(zhuǎn)角，該實驗裝置中采取使“微小量放大”的主要措施是()A．減小石英絲的直徑B．增大T形架橫梁的長度C．利用平面鏡對光線的反射D．增大刻度尺與平面鏡之間的距離解析：利用平面鏡對光線的反射，可以將微小偏轉(zhuǎn)放大，而且刻度尺離平面鏡越遠(yuǎn)，放大尺寸越大，選項C、D正確．答案：CD三、非選擇題11．如圖所示，離質(zhì)量為M、半徑為R、密度均勻的球體表面R處有一質(zhì)量為m的質(zhì)點，此時M對m的萬有引力為F1，如圖，當(dāng)從M中挖去兩個半徑為r＝eq\f(R,2)的球體時，剩下部分對m的萬有引力為F2.求F1與F2的比值．解析：完整球體對質(zhì)點m的萬有引力F1，可以看作是剩余部分對質(zhì)點的萬有引力F2與被挖兩小球?qū)|(zhì)點的萬有引力F3、F4的合力，即F1＝F2＋F3＋F4.設(shè)被挖小球的質(zhì)量為M′，由題意知M′＝eq\f(M,8).由萬有引力定律得：F1＝Geq\f(Mm,（2R）2)＝Geq\f(Mm,4R2)；F3＝Geq\f(\f(M,8)m,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3R,2)))\s\up12(2))＝Geq