高中物理人教版必修2课时跟踪检测（八）太阳与行星间的引力万有引力定律

课时跟踪检测（八）太阳与行星间的引力万有引力定律1．牛顿发现万有引力定律的思维过程是()A．理想实验—理论推导—实验检验B．假想—理论推导—规律形成C．假想—理论推导—实验检验D．实验事实—假想—理论推导解析：选C牛顿的思维过程：既然是行星与太阳间的引力使得行星不能飞离太阳，那么是什么力使得地面的物体不能离开地球，总要落回地面呢？这个力延伸到月球，拉住月球使它绕地球运动的力与拉着苹果下落的力，是否是同一种性质的力？是否遵循相同的规律？用月—地检验来验证，故C正确。2．生活中我们常看到苹果落向地球，而不是地球向上运动碰到苹果。下列论述中正确的是()A．原因是苹果质量小，对地球的引力较小，而地球质量大，对苹果的引力较大B．原因是地球对苹果有引力，而苹果对地球没有引力C．苹果对地球的作用力和地球对苹果的作用力大小是相等的，但由于地球质量极大，不可能产生明显的加速度D．以上说法都不对解析：选C由牛顿第三定律知，苹果与地球间的相互作用力大小相等，而苹果的质量远小于地球的质量，因而产生的加速度远大于地球的加速度。3．关于万有引力定律和引力常量，下列说法正确的是()A．万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由伽利略测定的B．万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的C．万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由胡克测定的D．万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的解析：选D牛顿的苹果和卡文迪许的铅球共同成就了万有引力定律。4．(多选)关于万有引力定律，下列说法中正确的是()A．万有引力定律是牛顿在总结前人研究成果的基础上发现的B．万有引力定律不适用于质点间的相互作用C．公式中的G是一个比例常量，其单位是N·m2/kg2D．任何两个质量分布均匀的球体之间的相互作用可以用该公式来计算，r是两球球心之间的距离解析：选ACD万有引力定律和其他定律一样，是牛顿在总结前人研究成果的基础上发现的，具有普适性，故A正确，B错误。万有引力定律公式F＝Geq\f(m1m2,r2)中G＝6.67×10－11N·m2/kg2，称为万有引力常量。对于质量分布均匀的球体之间的相互作用力也可以用该公式计算，其中r为两球球心间的距离，故C、D正确。5．设地球是半径为R的均匀球体，质量为M，若把质量为m的物体放在地球的中心，则物体受到的地球的万有引力大小为()A．零 B．无穷大C．Geq\f(Mm,R2) D．无法确定解析：选A有的同学认为：由万有引力公式F＝Geq\f(Mm,r2)，由于r→0，故F为无穷大，从而错选B。设想把物体放到地球的中心，此时F＝Geq\f(Mm,r2)已不适用。地球的各部分对物体的吸引力是对称的，故物体受到的地球的万有引力是零，故应选A。6．(多选)对于太阳与行星间的引力表达式F＝Geq\f(Mm,r2)，下列说法正确的是()A．公式中的G为比例系数，与太阳、行星均无关B．M、m彼此受到的引力总是大小相等C．M、m彼此受到的引力是一对平衡力，合力等于0，M和m都处于平衡状态D．M、m彼此受到的引力是一对作用力与反作用力解析：选ABD太阳与行星间的引力是两物体因质量而引起的一种力，分别作用在两个物体上，是一对作用力与反作用力，不能进行合成，故B、D正确，C错误；公式中的G为比例系数，与太阳、行星均没有关系，A正确。7．(多选)关于引力常量G，下列说法中正确的是()A．G值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值B．引力常量G的大小与两物体质量的乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比C．引力常量G在数值上等于两个质量都是1kg的可视为质点的物体相距1m时的相互吸引力D．引力常量G是不变的，其数值大小与单位制的选择无关解析：选AC利用G值和万有引力定律不但能“称”出地球的质量，而且可测定远离地球的一些天体的质量、平均密度等，故A正确；引力常量G是一个普遍适用的常量，其数值等于两个质量都是1kg的质点相距1m时的相互吸引力，它的大小与所选的单位有关，故B、D错误，C正确。8．(多选)下列说法正确的是()A．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式F＝eq\f(mv2,r)，这个关系式实际上是牛顿第二定律；是可以在实验室中得到验证的B．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式v＝eq\f(2πr,T)，这个关系式实际上是匀速圆周运动的一个公式，它是由速度的定义式得来的C．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式eq\f(r3,T2)＝k，这个关系式是开普勒第三定律，是可以在实验室中得到证明的D．在探究太阳对行星的引力规律时，使用的三个公式，都是可以在实验室中得到证明的解析：选AB开普勒的三大定律是总结行星运动的观察结果而总结归纳出来的规律，每一条都是经验定律，都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的，故开普勒的三大定律都是在实验室中无法验证的定律。9．宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象。若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为()A．0 B.eq\f(GM,R＋h2)C.eq\f(GMm,R＋h2) D.eq\f(GM,h2)解析：选B飞船受的万有引力等于在该处所受的重力，即Geq\f(Mm,R＋h2)＝mg，得g＝eq\f(GM,R＋h2)，选项B正确。10．火箭在高空某处所受的引力为它在地面某处所受引力的一半，则火箭离地面的高度与地球半径之比为()A．(eq\r(2)＋1)∶1 B．(eq\r(2)－1)∶1C.eq\r(2)∶1 D．1∶eq\r(2)解析：选B设地球的半径为R，火箭离地面高度为h，所以Fh＝eq\f(GMm,R＋h2)，F地＝eq\f(GMm,R2)，其中Fh＝eq\f(1,2)F地，因此eq\f(h,R)＝eq\f(\r(2)－1,1)，选项B正确。11．已知太阳的质量为M，地球的质量为m1，月球的质量为m2，当发生日食时，太阳、月球、地球几乎在同一直线上，且月球位于太阳与地球中间，如图1所示。设月球到太阳的距离为a，到地球的距离为b，则太阳对地球的引力F1和太阳对月球的引力F2的大小之比为多少？图1解析：由太阳对地球和月球的吸引力满足F＝Geq\f(Mm,r2)，知：太阳对地球的引力F1＝Geq\f(Mm1,a＋b2)，太阳对月球的引力F2＝Geq\f(Mm2,a2)，故eq\f(F1,F2)＝eq\f(m1a2,m2a＋b2)。答案：eq\f(m1a2,m2a＋b2)12．一物体在地球表面重16N，它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍？(g取10m/s2)解析：设此时火箭上升到离地球表面高度h处，火箭中物体的视重等于物体受到的支持力FN，物体受到的重力为mg′，g′是高为h处的重力加速度，由牛顿第二定律得FN－mg′＝ma①，其中m＝eq\f(G,g)，代入①式得mg′＝FN－eq\f(G,g)a＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(9－\f(16,10)×5))N＝1N。在距离地面高度为h处，物体的重力为1N，物体的重力等于万有引