物理必修 第二册2 万有引力定律课时训练

这是一份物理必修 第二册2 万有引力定律课时训练，共3页。
B.行星绕太阳旋转的向心力来自太阳对行星的引力
C.牛顿认为物体运动状态发生改变的原因是受到力的作用。行星围绕太阳运动,一定受到了力的作用
D.牛顿把地面上的动力学关系应用到天体间的相互作用,推导出了太阳与行星间的引力关系
【解析】选A。任何做曲线运动的物体都需要外力的作用,行星绕太阳旋转的向心力来自太阳对行星的引力,A错误,B、C、D正确。
2.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.
【解析】选B。由万有引力定律F=G得G=,所以B项正确。
3.某物体在地面上受到地球对它的万有引力为F,为使此物体受到的引力减小到原来的四分之一,应把此物体置于的地方距地面的高度为(R为地球半径)
( )
A. R B. 2R
C. 4R D. 8R
【解析】选A。根据万有引力定律表达式得:F=,其中r为物体到地球中心的距离。某物体在地球表面,受到地球的万有引力为F,此时r=R,若此物体受到的引力减小为,根据F=,得出此时物体到地球中心的距离为:r′=2R,所以物体距离地面的高度应为R,选项A正确。
4.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d,已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( )
A.1-B.1+
C.D.
【解析】选A。设地球的密度为ρ,地球的质量为M,根据万有引力定律可知,地球表面的重力加速度g=。地球质量可表示为M=πR3ρ。因质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,所以矿井下以(R-d)为半径的地球的质量为M′=π(R-d)3ρ,解得M′=M,则矿井底部处的重力加速度g′=,则矿井底部的重力加速度和地球表面的重力加速度之比为=1-,选项A正确。
5.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面上重力加速度的几倍?已知地球半径为R。
【解析】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M,物体质量为m,则
在地面:mg=G
在h高处:mg′=G
解得:=
答案:
情境:2018年8月30日,国际权威杂志《自然》刊发了中国科学院罗俊院士团队引力常量的最新测量结果,罗俊院士的引力实验室因其测出世界最精确的万有引力常量而被外国专家称为世界“引力中心”。
问题:关于引力常量,请判断:
(1)在国际单位制中,引力常量在数值上等于两个质量是1 kg的质点相距1 m时万有引力的大小。( )
(2)在不同的单位制中,引力常量的数值是相同的。( )
(3)计算不同物体间相互作用的万有引力时,引力常量的值是不同的。( )
答案:(1)√ 提示:根据F=G可知,在国际单位制中,引力常量在数值上等于两个质量是1 kg的质点相距1 m时万有引力的大小,故(1)正确;
(2)× 提示:在不同的单位制中,引力常量的数值是不相同的,故(2)错误;
(3)× 提示:计算不同物体间相互作用的万有引力时,引力常量的值是相同的,故(3)错误。