【同步测试】《万有引力定律》同步练习3【高中物理必修2】

《万有引力定律》同步练习一、选择题1．牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律，在创建万有引力定律的过程中，牛顿()A．接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想B．根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即F∝m的结论C．根据F∝m和牛顿第三定律，分析了地、月间的引力关系，进而得出F∝m1D．根据大量实验数据得出了比例系数G的大小2．关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是()A．不能看做质点的两物体间不存在相互作用的引力B．只有能看做质点的两物体间的引力才能用F＝eq\f(Gm1m2,r2)计算C．由F＝eq\f(Gm1m2,r2)知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大D．万有引力常量的大小首先是由牛顿测出来的，且等于6.67×10－11N·m2/kg23．地球对月球具有相当大的引力，可它们没有靠在一起，这是因为()A．不仅地球对月球有引力，而且月球对地球也有引力，这两个力大小相等，方向相反，互相抵消了B．不仅地球对月球有引力，而且太阳系中的其他星球对月球也有引力，这些力的合力为零C．地球对月球的引力还不算大D．地球对月球的引力不断改变月球的运动方向，使得月球围绕地球运动4．两个行星的质量分别为m1和m2，它们绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，若它们只受太阳引力的作用，那么这两个行星的向心加速度之比为()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．在某次测定引力常量的实验中，两金属球的质量分别为m1和m2，球心间的距离为r，若测得两金属球间的万有引力大小为F，则此次实验得到的引力常量为()A.eq\f(Fr,m1m2) B.eq\f(Fr2,m1m2)C.eq\f(m1m2,Fr) D.eq\f(m1m2,Fr2)6．两个质量均为m的星体，其连线的垂直平分线为MN，O为两星体连线的中点，如图1所示，一个质量为m的物体从O沿OM方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况是()图1A．一直增大B．一直减小C．先减小，后增大D．先增大，后减小图27．如图2所示，两球间的距离为r，两球的质量分布均匀，大小分别为m1、m2，半径大小分别为r1、r2，则两球的万有引力大小为()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．据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N．由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为()A．0.5 B．2 C．3.2 D．4二、非选择题9．一位同学根据向心力F＝meq\f(v2,r)推断，如果人造卫星质量不变，当轨道半径增大到2倍时，人造卫星需要的向心力减为原来的1/2；另一位同学根据引力公式F∝eq\f(Mm,r2)推断，当轨道半径增大到2倍时，人造卫星受到的向心力减小为原来的1/4.这两个同学谁说的对？为什么？10．利用航天飞机，宇航员可以到太空维修出现故障的人造地球卫星．已知一颗人造地球卫星在离地高度一定的圆轨道上运行．当航天飞机接近这颗卫星并与它运行情况基本相同时，速度达到了6.4km/s.取地球半径为R＝6400km，地球表面的重力加速度为g＝9.8m/s2，试求这颗卫星离地面的高度．第2节万有引力定律1．ABC[A、B、C三项符合物理学史实，比例系数G是后来由卡文迪许测得的，D错．]2．C[任何物体间都存在相互作用的引力，故称万有引力，A错；两个质量均匀的球体间的万有引力也能用F＝eq\f(Gm1m2,r2)来计算，B错；物体间的万有引力与它们距离r的二次方成反比，故r减小，它们之间的引力增大，C对；引力常量G是由卡文迪许精确测出的，D错．]3．D[地球对月球的引力和月球对地球的引力是相互作用力，作用在两个物体上不能相互抵消，A错．地球对月球的引力提供了月球绕地球做圆周运动的向心力，从而不断改变月球的运动方向，所以B、C错，D对．]4．D[设行星m1、m2的向心力分别是F1、F2，由太阳、行星之间的作用规律可得：F1∝eq\f(m1,r\o\al(2,1))，F2∝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项正确．]5．B[由万有引力定律F＝Geq\f(m1m2,r2)得G＝eq\f(Fr2,m1m2)所以B项正确．]6．D[物体m在点O时，两星体对它的引力大小相等，方向相反，其合力为零，沿OM移至无穷远时，两星体对m的引力为零，合力为零，故m在OM连线上时，受到的引力合力先增大后减小，方向沿OM指向O.]7．D[公式F＝Geq\f(m1m2,r2)中r的物理意义应是两物体质心间的距离，而不是物体表面间的距离．两球质量分布均匀，可认为质量集中于球心，由公式可知两球间万有引力应为Geq\f(m1m2,r1＋r2＋r2)，故选D.]8．B9．见解析解析要找到两个变量之间的关系，必须是在其他量一定的条件下才能确定．卫星做圆周运动需要的向心力的变化情况由公式F＝meq\f(v2,r)来判断，它取决于卫星的速度和半径的变化关系，而卫星运动受到的向心力的变化情况则由公式F∝eq\f(Mm,r2)来判断，它的变化情况取决于卫星与中心天体间的距离．第二位同学说的对，第一位同学说的错．因为根据向心力公式F＝eq\f(mv2,r)，只有当运动速度v一定时，需要的向心力F才与轨道半径r成反比．根据开普勒定律可知，卫星的速率将随轨道半径的增大而减小，所以向心力F不与轨道半径r成反比；另外，由于星体的质量为定值，由行星与太阳间的引力公式可知，卫星受到的引力F将与卫星轨道半径的平方成反比．故当卫星的轨道半径增大至2