高中物理【万有引力定律】综合练习题

高中物理【万有引力定律】综合练习题

A级合格考达标练

L月球在如图所示的轨道上绕地球运行,近地点、远地点受地球的万有引力分别为a、B,则a、F2

的大小关系是（）

近地点

A.尸1＜尸2B.7**1＞F2

无法确定

C.FI=F2D.

解树根据万有引力定律可知,当两物体的质量确定时,引力与物体之间的距离的二次方成反比,有

尸1＞尸2,选项B正确。

2.关于万有引力定律,下列说法正确的是（）

A.牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上,发现了万有引力定律,因此万有引力定律仅适用于

天体之间

B.卡文迪什首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值

C.两物体各自受到对方引力的大小不一定相等,质量大的物体受到的引力也大

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

⅜⅞

画万有引力定律适用于所有物体间,A、D错误;根据物理学史可知卡文迪什首先用实验比较准确

地测定了引力常量G的数值,B正确;两物体各自受到对方的引力遵循牛顿第三定律,大小相等,C错误。

3.根据万有引力定律,两个质量分别是如和m的物体,它们之间的距离为r时,它们之间的吸引力大

小为F=驾野,式中G是引力常量,若用国际单位制的基本单位表示G的单位应为（）

A.kg∙m∕s2B.N∙kg2∕m2

C.m3∕（s2∙kg）D.m2∕（s2∙kg2）

解画国际单位制中质量加、距离人力尸的基本单位分别是kg、m、kg・m/s2,根据万有引力定律

尸=色詈,得到用国际单位制的基本单位表示G的单位为m3∕（s2∙kg）,选项C正确。

4.图甲是用来“显示桌（或支持）面的微小形变”的演示实验;图乙是用来“测量万有引力常量”的实验。

由图可知,两个实验共同的物理思想方法是（）

A.极限的思想方法B.放大的思想方法

C控制变量的思想方法D.猜想的思想方法

5.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,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r

B.不仅地球对月球有引力,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,使得月球围绕地球做圆周运动

⅞⅞D

座画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,不能互相抵消,选项A

错误;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,选项

B、C错误,D正确。

6.已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,忽略地球自转的影响,在距地面高度为h的空中重力

加速度是地球表面上重力加速度的几倍？

较例R

⅛2¾√

丽不计地球自转的影响,物体受到的重力等于物体受到的万有引力。设地球质量为机比,物体质量

为相,则

在地面tng=在〃高处mg,-

解修备

B级等级考提升练

7.地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道均可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的

2.7x107倍,地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的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.太阳引力远小于月球引力

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

答案ID

2

I------1mF+τn.Rp

廨机根据F=dɪ警rn,可得/=—-3i,代入数据可知，太阳的引力远大于月球的引力,则A、B错误；

R'月"l月R太

由于月心到不同区域海水的距离不同,所以引力大小有差异,C错误,D正确。

8.假设地球是一半径为R质量分布均匀的球体。一矿井深度为小已知质量分布均匀的球壳对壳

内物体的引力为零。则矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（）

答案A

廨洞设地球的密度为p,根据万有引力定律可知,地球表面的重力加速度g=翳。地球质量可表示为

3

m*s.=$rR3",所以矿井下以（R-J）为半径的地球的质量为m也'=$1（/?-如0=（竿）m电,则矿井底部处的重

力加速度g'=----矿井底部处的重力加速度和地球表面的重力加速度之比为2=1j选项A正确,选

（R-Ct）ZgR

项B、C、D错误。

9.2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆。在探测器“奔向”月球的过程中,用力表

示探测器与地球表面的距离,尸表示它所受的地球引力,能够描述尸随人变化关系的图像是（）

答案ID

国画根据万有引力定律F=G巴詈=吟常可知,探测器所受的地球引力尸随/7增加而喊小,但不是

线性关系。因此尸〃图像应是一曲线,D正确,A、B、C错误。

10.科学家在太阳系外发现了一颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍,一个在地球表面重力为

600N的人在这个行星表面重力将变为960^Vo由此可推知,该行星的半径与地球半径的比值约为

()

A.0.5B.2

C.3.2D.4

暖画若地球质量为mo,则“宜居''行星质量为m=6.4恤,由和Wg'=d⅞得翳;=岸•3=

翳所以尹=2,选项B正确。

如图所示,火箭内平台上放有测试仪,火箭从地面启动后,以加速度f(g为地面附近的重力加速度)竖直

向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪对平台的压力为启动前压力的已知地球半径为R,求火

Io

箭此时离地面的高度。

I解析I启动前测试仪对平台的压力FNI=mgΦ

设火箭离地面的高度为力时,测试仪对平台的压力为∕⅛,根据牛顿第三定律,平台对测试仪的支

持力大小也等于尸N2的大小。

对测试仪由牛顿第二定律得FN2-mg'=吗②

由题意得辔=券③

FNl18

由(2)②(③式解得g'=gg④

‰mGmii.

根据万有引力定律知〃际=G则g=才⑤

mg'=喻*，则g'=急?

由④⑤⑥式解得h专

12.火星半径约为地球半径的一半,火星质量约为地球质量的，一位航天员连同航天服在地球上的质

量为50kgo地球表面的重力加速度g取10m∕s2o

(1)求在火星上航天员所受的重力大小。

(2)航天员在地球上可跳1.5m高,求他以相同初速度在火星上能跳多高。

I答案|(1)222.2N(2)3.375m

I解弱⑴由mg=,得g=-^o

ɪ

GmMiGpmN

,

在地球上有g=-^一,在火星上有g=2

(我)

所以g'=当