万有引力练习

1、 万有引力定律 1. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（D） A. 太阳位于木星运行轨道的中心B. 火星和木星绕太阳运行的速度大小始终相等C. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积D. 火星与木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方2.关于万有引力定律，以下说法正确的是（D） A. 牛顿在前人研究基础上总结出万有引力定律，并计算出了引力常数为GB. 德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了万有引力定律C. 英国物理学家卡文迪许

2、测出引力常数为G ， 并直接测出了地球的质量D. 月地检验表明地面物体和月球受地球的引力，与太阳行星间的引力遵从相同的规律 3.气象卫星是用来拍摄云层照片，观测气象资料和测量气象数据的。我国先后自行成功研制和发射了“风云一号”和“风云二号”两颗气象卫星。“风云一号”卫星轨道与赤道平面垂直，通过两极，每12小时巡视地球一周，称为“极地圆轨道”。“风云二号”气象卫星轨道平面在赤道平面内称为“地球同步轨道”，则“风云一号”卫星比“风云二号”卫星（ C ） A. 运行角速度小         

3、          B. 运行线速度小                   C. 覆盖范围广                

4、60;  D. 向心加速度小4.关于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力表达式F=G ，下列说法正确的是（   C ） A. 公式中的G是万有引力常量，它是由牛顿通过实验测量出的B. 当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大C. m1和m2所受万有引力大小总是相等D. 两个物体间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力5(多选).登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星。地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表，火星和地球相比( B

5、D )A. 火星的公转周期较小                                           B. 火星做圆周运动的加速度较小C

6、. 火星表面的重力加速度较大                               D . 火星表面的重力加速度较小5.【答案】BD 【解析】【解答】火星与地球都是绕太阳，由于太阳对他们的万有引力提供其做圆周运动的向心力，设太阳的质量为M即有=man=解

7、得，,有表格数据可见火星轨道半径较大，因此向心加速度an较小，故选项B正确，公转周期T较大，故选项A错误在表面处时，根据，可得，即所以火星表面的重力加速度较小故选项C错误D正确。  6.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（ A  ） A.  开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律。B. 奥斯特发现了电流的磁效应，总结出了电磁感应定律。C. 牛顿提出了万有引力定律，通过实验测出了万有引力常量。D. 开普勒发现了行星运行的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因。7.(

8、多选)把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星（BD） A. 周期越小                        B. 线速度越小               

9、60;        C. 角速度越大                        D. 加速度越小 7.【答案】B,D 【解析】【解答】万有引力提供行星做圆周运动的向心力；A、由牛顿第二定律得：G =m r，解得：T=2 ，离太阳越远的行星轨道半径r越大，

10、周期T越大，故A错误；B、由牛顿第二定律得：G =m ，解得：v= ，离太阳越远的行星轨道半径r越大，线速度v越小，故B正确；C、由牛顿第二定律得：G =m2r，解得：= ，离太阳越远的行星轨道半径r越大，角速度越小，故C错误；D、由牛顿第二定律得：G =ma，解得：a= ，离太阳越远的行星轨道半径r越大，加速度a越小，故D正确；故选：BD8.已知太阳光从太阳射到地球需要500 s，地球绕太阳的公转周期约为3.2×107 s，地球的质量约为6×1024 kg，太阳对地球的引力F引_ N。（答案只需保留一位有效数字） 8.【答案】3×1022 【解析】【解答】F引F

11、向mR2mR 又Rct（c为光速）得F引  N3×1022 N【分析】天体运动中，通常认为天体做匀速圆周运动，向心力由万有引力提供，此题考查利用向心力公式进行计算。9.为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M已知地球半径R=6.4×106m，地球质量m=6×1024kg，日地中心的距离r=1.5×1011m，地球公转周期为一年，地球表面处的重力加速度g=10m/s2 ， 试估算目前太阳的质量（保留二位有效数字，引力常量未知 9.【答案】解：地球绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有根据地球表面的万有引力等于重力得：地球表面质量为m&#

12、39;的物体有：两式联立得 代入数据解得 答：太阳的质量是 【解析】【分析】地球绕太阳公转，知道了轨道半径和公转周期利用万有引力提供向心力可列出等式根据地球表面的万有引力等于重力列出等式，联立可求 10.2016年3月1日，嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士表示，中国计划2018年前后发射“嫦娥四号”月球探测器，在月球背面软着陆，假设“嫦娥四号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G求： （1）月球的密度； （2）月球的表面重力加速度 10.【答案】（1）解：飞船绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有   解得

13、月球的密度 = （2）解：根据月球表面物体重力等于万有引力   解得： = 【解析】【分析】（1）先根据万有引力提供向心力求出月球的质量，再根据密度公式求月球的密度（2）根据重力等于万有引力求出月球表面的重力加速度答案解析部分1.【答案】D 【解析】【解答】解：A、所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上故A错误； B、对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故B错误；C、第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，是对同一个行星而言，故C错误；D、所有行星的轨

14、道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，所以火星与木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方，故D正确；故选：D【分析】熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等2.【答案】D 【解析】【解答】A、牛顿在前人研究基础上总结出万有引力定律，物理学家卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确的测定了引力常量，故A错误B、德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了

15、开普勒三大定律，故B错误C、英国物理学家卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确的测定了引力常量，间接测出了地球的质量，并不是直接的，故C错误D、月地检验表明地面物体和月球受地球的引力，与太阳行星间的引力遵从相同的规律，故D正确故选：D【分析】本题是物理学史问题，应根据开普勒、牛顿、伽利略等科学家的科学成就进行解答3.【答案】C 【解析】解答：解：因为它们的周期不相等，一号的周期小，根据T= ，故它的角速度大，选项A错误；在半径相同的情况下，一号的线速度v=R ， 故它的线速度大，选项B不正确；一号卫星的覆盖范围比二号要大，故选项C正确；因为一号的角速度大，故它的向心加速度也大，选项D错误，所以该题

16、选C。 分析：风云二号卫星为地球同步轨道卫星，故周期为24h ， “风云一号”卫星是极地卫星，周期为12h ， 根据r得到周期与半径的关系式，由此可知周期越大，轨道半径越大，卫星离地面越高卫星运行时万有引力提供向心力，可根据牛顿第二定律得到轨道半径、向心加速度以及线速度的大小关系，根据这个关系再讨论即可4.【答案】C 【解析】【解答】解：A、公式中的G是引力常量，是卡文迪许通过实验测量出来的，故A错误；B、当两物体间的距离r趋向零时，两物体不能看成质点，万有引力定律不再适用故B错误；C、两个物体间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对作用力和反作用力，大小一定是相等的故C正确，D错误；故选：

17、C【分析】万有引力定律的条件是适用于两质点间的万有引力，自然界中任意两个物体都有万有引力，两物体间相互的万有引力是一对作用力和反作用力5.【答案】BD 【解析】【解答】火星与地球都是绕太阳，由于太阳对他们的万有引力提供其做圆周运动的向心力，设太阳的质量为M即有=man=解得，,有表格数据可见火星轨道半径较大，因此向心加速度an较小，故选项B正确，公转周期T较大，故选项A错误在表面处时，根据，可得，即所以火星表面的重力加速度较小故选项C错误D正确。6.【答案】A 【解析】【解答】解：A、开普勒通过研究发现了行星沿椭圆轨道运行的规律故A正确B、奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第总结出了电磁感应定律故

18、B错误C、牛顿提出了万有引力定律，卡文宙许通过实验测出了万有引力常量G，故C错误D、开普勒只发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，没有找出原因，故D错误故选：A【分析】本题是物理学史问题，根据法拉第、奥斯特、牛顿、卡文迪许、开普勒等人的物理学成就进行解答7.【答案】B,D 【解析】【解答】万有引力提供行星做圆周运动的向心力；A、由牛顿第二定律得：G =m r，解得：T=2 ，离太阳越远的行星轨道半径r越大，周期T越大，故A错误；B、由牛顿第二定律得：G =m ，解得：v= ，离太阳越远的行星轨道半径r越大，线速度v越小，故B正确；C、由牛顿第二定律得：G =m2r，解得：= ，离太阳越远的行星轨道半径r越大，角速度越小，故C错误；D、由牛顿第二定律得：G =ma，解得：a= ，离太阳越远的行星轨道半径r越大，加速度a越小，故D正确；故选：BD【分析】万有引力提供向心力，由万有引力公式与牛顿第二定律求出周期、线速度、角速度、加速度，然后分析答题8.【答案】3×1022 【解析】【解答】F引F向mR2mR 又Rct（c为光速）得F引  N3×1022 N【分析】天体运动中，通常认为天体做匀速圆周运动，向心力由万有引力提供，此题考查利用向心力公式进行计算。9.【答案】解：地球绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心