人教版 (新课标)必修23.万有引力定律课后练习题

【金版教程】2014年高中物理 6-3 万有引力定律课后提升考能 新人教版必修2

1. 在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家作出了贡献．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作出了贡献

答案：BD

解析：开普勒发现了行星运动的规律，伽利略最早指出了力不是维持物体运动状态的原因，AC错误，BD正确．

2. 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.        D. 无法确定

答案：A

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．

3. 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.      B.  

C.      D.

答案：B

解析：由万有引力定律公式F＝G得G＝，B正确．

4. [2013·厦门高一检测]如图所示，P、Q为质量均为m的两个质点，分别置于地球表面上的不同纬度上，如果把地球看成一个均匀球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是  (  　　  )

A. P、Q受地球引力大小相等

B. P、Q做圆周运动的向心力大小相等

C. P、Q做圆周运动的角速度大小相等

D. P受地球引力大于Q所受地球引力

答案：AC

解析：计算均匀球体与质点间的万有引力时，r为球心到质点的距离，因为P、Q到地球球心的距离相同，根据F＝G，P、Q受地球引力大小相等．P、Q随地球自转，角速度相同，但轨道半径不同，根据Fn＝mrω2，P、Q做圆周运动的向心力大小不同．综上所述，选项A、C正确．

5. 如图所示，两球的半径分别为r1和r2，且远小于r，而球质量分布均匀，大小分别是m1和m2，则两球间的万有引力大小为(　　)

A. G   B. G

C. G   D. G

答案：D

解析：两球质量分布均匀，可认为质量集中于球心，由万有引力定律得两球间的万有引力F＝G，故选项D正确．

6. [2013·郑州高一检测] 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

答案：AD

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＝G，月球对地球上质量为m的海水的万有引力约为F2＝G，所以≈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．

7. 两个质量均为m的星体，其连线垂直平分线为MN，O为两星体连线的中点，如图所示，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(　　)

A. 一直增大　　　 B. 一直减小

C. 先减小，后增大　  D. 先增大，后减小

答案：D

8. [2013·潍坊高一检测]一名宇航员来到一个星球上，如果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到的万有引力的大小是他在地球上所受万有引力的    (    　　)

A. 0.25倍       B. 0.5倍     

C. 2.0倍         D. 4.0倍

答案：C

解析：F地引＝，F星引＝＝2＝2F地引，C项正确．

9. [2013·银川高一检测]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. (＋1)∶1   B. (－1)∶1

C. ∶1   D. 1∶

答案：B

解析：设地球的半径为R，火箭离地面高度为h，所以Fh＝，F地＝

其中Fh＝F地

因此＝，选项B正确．

10. 月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度的大小为a，设月球表面的重力加速度大小为g1，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g2，则    (    　　)

A. g1＝a       B. g2＝a

C. g1＋g2＝a      D. g2－g1＝a

答案：B

解析：月球因受地球引力作用而绕地球做匀速圆周运动．由牛顿第二定律可知，地球对月球引力产生的加速度g2就是向心加速度a，故B项正确．

11. 假设火星和地球都是球体，火星的质量M火与地球的质量M地之比M火/M地＝p，火星的半径R火与地球的半径R地之比R火/R地＝q，求它们表面处的重力加速度之比．

答案：p/q2

解析：题中没有涉及地球的自转及火星的自转，因而物体在火星和地球表面所受重力可近似看作等于火星和地球对物体的万有引力．

即mg＝G，g＝G，所以g∝

则火星和地球表面的重力加速度之比为

＝＝.

12. 宇航员站在某一星球距离表面h高度处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：

(1)该星球表面的重力加速度g大小；

(2)小球落地时的速度大小；

(3)该星球的质量．

答案：(1)　(2) 　(3)

解析：(1)做平抛运动的小球在竖直方向的运动可看作是自由落体，所以由h＝gt2

得g＝即为星球表面的重力加速度大小．

(2)做平抛运动的小球竖直方向速度vy＝gt＝·t＝水平方向的速度不变vx＝v0

所以落地时速度大小v＝＝.

(3)设星球质量为M，物体质量为m，处在星球表面的物体的重力和所受的万有引力相等，所以有mg＝G，

M＝＝.