【金版学案】高中物理-第三节-万有引力定律课堂巩固试题-新人教版必修2

【金版学案】2014-2015学年高中物理第三节万有引力定律课堂巩固试题新人教版必修21．(双选)关于万有引力定律及公式F＝Geq\f(m1m2,r2)，下列说法正确的是()A．公式F＝Geq\f(m1m2,r2)只适用于计算天体与天体之间的万有引力B．当两物体间的距离r很近时，两物体间已不存在万有引力，故不能用公式F＝Geq\f(m1m2,r2)来计算C．地球表面的物体受到地球的万有引力可用公式F＝Geq\f(m1m2,r2)计算D．在教室内，同学之间也有万有引力答案：CD2．(双选)关于引力常量，下列说法正确的是()A．引力常量的数值等于两个质量为1kg的物体相距1B．牛顿发现万有引力定律时，给出了引力常量的值C．引力常量的测定，证明了万有引力的存在D．引力常量G是不变的，其数值大小与单位制的选择无关答案：AC3．一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力大小的()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：C4．两个质量分布均匀且大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若两个半径是小铁球的2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为()A．2FB．4FC．8F答案：D一、单项选择题1．关于万有引力定律的正确说法是()A．天体间万有引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离成反比B．任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比C．万有引力与质量、距离和万有引力恒量都成正比D．万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用解析：根据万有引力定律，宇宙中的任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，A、C错，B对；万有引力定律对任何有质量的物体都是适用的，D错．答案：B2．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)解析：根据万有引力定律可得F＝Geq\f(m1m2,r2)，所以G＝eq\f(Fr2,m1m2)，B项正确．答案：B3．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．0.5B．2C．3.2D．4解析：若地球质量为M0，则“宜居”行星质量为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．关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的是()A．只适用于天体，不适用于地面物体B．只适用于球形物体，不适用于其他形状的物体C．只适用于质点，不适用于实际物体D．适用于自然界中任意两个物体之间解析：万有引力定律适用于宇宙中任意两个物体之间，只有D对．答案：D5．设想把质量为m的物体(可视为质点)放到地球的中心，地球质量为M、半径为R.则物体与地球间的万有引力是()A．零B．无穷大C.eq\f(GMm,R2)D．无法确定解析：把物体放到地球的中心时r＝0，此时万有引力定律不再适用．由于地球关于球心对称，所以吸引力相互抵消，整体而言，万有引力为零．答案：A6.如图所示，两球的半径分别为r1和r2，均小于r，且两球的质量分布均匀，大小分别为m1、m2，则两球间的万有引力大小为()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：本题中两球的质量分布均匀，可视为质量集中在球心的质点，所以两球间的距离为r1＋r2＋r，两球间的万有引力大小为Geq\f(m1m2,（r1＋r2＋r）2)，选项D正确．答案：D二、双项选择题7．在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()A．伽利略发现了行星运动的规律B．卡文迪许通过实验测出了引力常量C．牛顿最早指出了力不是维持物体运动状态的原因D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献解析：开普勒发现了行星运动的规律，A错误．卡文迪许测出了引力常量，B正确．伽利略最早指出了力不是维持物体运动状态的原因，C错误．笛卡尔提出了如果运动中的物体没有受到力的作用，将以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，D正确．答案：BD 8．在万有引力定律的公式F＝eq\f(Gm1m2,r2)中，r是()A．对行星绕太阳运动而言，是指运行轨道的半径B．对地球表面的物体与地球而言，是指物体距离地面的高度C．对两个均匀球而言，是指两个球心间的距离D．对人造地球卫星而言，是指卫星到地球表面的高度解析：公式中的r对星球之间而言，是指运行轨道的半径，A对；对地球表面的物体与地球而言，是指物体到地球球心的距离，B错；对两个均匀球而言，是指两个球心间的距离，C对；对人造地球卫星而言，是指卫星到地球球心的距离，D错．答案：AC9．在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道．已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行轨道半径的400倍．关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是()A．太阳引力远大于月球引力B．太阳引力与月球引力相差不大C．月球对不同区域海水的吸引力大小相等D．月球对不同区域海水的吸引力大小有差异解析：根据万有引力定律，太阳对地球上质量为m的海水的万有引力约为F1＝Geq\f(M日m,r日地2)，月球对地球上质量为m的海水的万有引力约为F2＝Geq\f(M月m,r月地2)，所以eq\f(F1,F2)≈169，可见太阳引力远大于月球引力，A正确、B错误．月球对不同区域海水的吸引力由于距离的不同而略有差异，C错误、D正确．答案：AD10．卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G.为了测量石英丝极其微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是()A．减小石英丝的直径B．增大T形架横梁的长度C．利用平面镜对光线的反射D．增大刻度尺与平面镜之间的距离解析：利用平面镜对光线的反射，可以将微小偏转放大，而且刻度尺离平面镜越远，放大尺寸越大，选项C、D正确．答案：CD三、非选择题11．如图所示，离质量为M、半径为R、密度均匀的球体表面R处有一质量为m的质点，此时M对m的万有引力为F1，如图，当从M中挖去两个半径为r＝eq\f(R,2)的球体时，剩下部分对m的万有引力为F2.求F1与F2的比值．解析：完整球体对质点m的万有引力F1，可以看作是剩余部分对质点的万有引力F2与被挖两小球对质点的万有引力F3、F4的合力，即F1＝F2＋F3＋F4.设被挖小球的质量为M′，由题意知M′＝eq\f(M,8).由万有引力定律得：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