高中物理第七章 万有引力与宇宙航行2 万有引力定律说课ppt课件

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1．[浙江嘉兴2019高一下期末]下列说法中正确的是(　　)A．牛顿发现了行星运动定律B．卡文迪什测出了引力常量C．开普勒发现了万有引力定律D．哥白尼提出“地心说”的说法
牛顿发现了万有引力定律，开普勒发现了行星运动定律，故A、C错误．卡文迪什利用扭秤实验证明万有引力定律是正确的，并测出了引力常量，故B正确．哥白尼提出“日心说”，故D错误．
2．[山东泰安2019高一下期末]关于万有引力定律公式 ，以下说法中正确的是(　　)A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B．当两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C．当有第三个物体m3放入m1和m2两物体之间时，m1和m2间的万有引力将增大D．两物体m1和m2受到的引力是一对平衡力
公式 中，G为引力常量，由卡文迪什通过实验测得，从数学角度讲，当r趋近于零时，万有引力是趋于无穷大的，然而万有引力定律公式只适用于两个可以看成质点的物体，即适用于物体的自身半径相对两者的间距可以忽略时，而当距离无穷小时，相邻的两物体此时不可以看成质点，此时万有引力定律公式不适用，故A正确，B错误．根据万有引力定律可知，当有第三个物体m3放入m1和m2两物体之间时，m1和m2间的万有引力将不变，故C错误；两物体m1和m2之间的引力总是大小相等，方向相反，是一对作用力与反作用力，性质一定相同，故D错误．
本题关键要明确万有引力定律的适用条件，即只适用于质点间的相互作用．当两物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体看成质点．质量分布均匀的球体可看成质点，r是两球心间的距离．如果不注意万有引力定律的适用条件，易错选B.
3．牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律．在创建万有引力定律的过程中，牛顿(　　)A．接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的二次方成反比”的猜想B．根据“月—地检验”，得出地球对月球的引力与太阳对行星的引力不属于同种性质的力C．根据F＝ma和牛顿第三定律，分析了地、月间的引力关系，进而得出F∝m1m2D．根据大量实验数据得出了引力常量G的大小
在创建万有引力定律的过程中，牛顿根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即F∝m的结论；同时牛顿接受了吸引力与两中心距离的二次方成反比的猜想，再根据牛顿第三定律进而得出F∝ ；然后进行“月—地检验”，进一步得出该规律适用于月地系统；但牛顿没有测出引力常量G，而是在提出万有引力定律后100多年，卡文迪什利用扭秤实验测出了引力常量G的大小，故A正确．
4．[河北沧州一中2020高一下月考](多选)要使两物体间的万有引力减小到原来的1/8，下列办法可以采用的是 (　　 )A．使其中一个物体的质量减半，二者距离增一倍B．使两物体间的距离和质量都减为原来的1/2C．使其中一个物体的质量减小到原来的1/8，距离不变D．使两物体间的距离增为原来的4倍，其中一个物体质量变为原来的2倍
设原来两物体间的万有引力为 ，其中一个物体质量减半，二者距离增一倍后，F1＝ 1/8F，A可以采用；两物体间的距离和质量都减为原来的1/2后，F2＝ F，B不可采用；其中一个物体的质量减小到原来的1/8，距离不变后，F3＝ 1/8F，C可以采用；两物体间的距离增为原来的4倍，其中一个物体质量变为原来的2倍后，F4＝ 1/8 F，D可采用．
5．[吉林东北师大附中2020高一下月考]用相同材料做成质量均匀分布的三个实心球1、2、3，其半径分别为r1＝r2＝r，r3＝2r，当1、2两个球单独接触时，二者之间的万有引力为F12；当2、3两个球单独接触时，二者之间的万有引力为F23，则F12与F23的大小之比为(　　)A．1∶2 B．9∶32C．1∶16 D．1∶4
1、2两个球的质量均为 ，3球的质量为 ，1、2两个球单独接触时，二者之间的万有引力为 ，2、3两个球单独接触时，二者之间的万有引力为 ，则有 ，B正确，A、C、D错误．
使用万有引力定律时，相互接触且质量分布均匀的球体，两者之间的距离是两球心之间的距离．
6．[安徽庐巢六校2020高一下月考]已知地球的半径为R，将一物体从地面发射至离地面高为h处时，物体所受万有引力减小到原来的1/4，则h为(　　)A．R B．2R C．4R D．8R
物体在地面时所受万有引力为F1＝ ，在高空中所受万有引力为F2＝ ，由题可知F1＝4F2，解得h＝R.
7．[河南洛阳一高2019高一下月考]假如地球的自转速度增大，对于物体的重力，下列说法正确的是(　　)A．放在赤道地面上的物体所受的万有引力不变B．放在两极地面上的物体的重力变小C．放在赤道地面上的物体的重力不变D．放在两极地面上的物体的重力增大
地球的自转速度增大，由 可知赤道地面上物体随地球自转所需的向心力增大．地球的质量和半径都没有变化，由 可知，放在赤道地面上的物体所受的万有引力不变，A正确；地球绕地轴转动，在两极地面上，物体的转动半径为零，转动所需的向心力为零，此时物体的重力与所受万有引力相等，故放在两极地面上的物体的重力不变，B、D错误；放在赤道地面上的物体所受的支持力与所受万有引力的合力提供向心力，而所受的万有引力不变，地球的自转速度增大时物体所需向心力增大，故物体所受的支持力减小，重力将减小，C错误．
8．[湖北武汉2020高三月考]在刘慈欣的科幻小说《带上她的眼睛》里演绎了这样一个故事：“落日六号”地层飞船深入地球内部进行探险，在航行中失事后下沉到地心．已知地球可视为半径为R、质量分布均匀的球体，且均匀球壳对壳内质点的引力为零．若地球表面的重力加速度为g，当“落日六号”位于地面以下深0.5R处时，该处的重力加速度大小为(　　)A．g B . g/2 C . g/4 D . g/8
若不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对物体的万有引力，即 ，地面以下深0.5R处有 ，且有 8/1 ，解得g′＝1/2g，选项B正确．
均匀球壳内部的质点受到的球壳各部分引力的合力为零(1)将质点所在处以外的球体部分视为均匀球壳，该部分对质点的引力为零(2)将质点所在处以内的球体部分视为一位于球心处的具有该部分球体质量的质点．
质点与大球球心相距2R，大球对质点的万有引力为F1，由万有引力定律得 ，大球的质量为M＝ρ·4πR3/3，挖去的小球的质量为 ，则有M′＝M/8.小球球心与质点间相距3/2R，小球与质点间的万有引力为 ，则剩余部分对质点的万有引力为 .
6．[安徽安庆二中2020高一下期中]如图所示，在距一质量为M、半径为R、密度均匀的大球体R处有一质量为m的质点，此时大球体对质点的万有引力为F1，当从大球体中挖去一半径为R/2的小球体后(空腔的表面与大球体表面相切)，剩下部分对质点的万有引力为F2，F1∶F2为(　　)A．2∶1 B．3∶1C．5∶4 D．9∶7
割补法求解引力问题：先填补球体使之成为质量分布均匀的球体，求大球对质点的万有引力，再求小球对质点的万有引力，两力之差即为剩下部分对质点的万有引力，注意r.
7．[江苏南京师大附中2020高一上期末]如图所示，地球质量M1约为月球质量M2的81倍，地球半径R1约为月球半径R2的4倍，一飞行器在近地圆轨道1上，经一系列变轨后在近月圆轨道2上运行，已知地球中心到月球中心的距离为r.求：(1)飞行器在近地圆轨道1上受到地球的引力F1与在近月圆轨道2上受到月球的引力F2的比值；(2)O为地月连线上一点，飞行器在该点受到地球和月球的引力的合力为零，求O点到地心的距离r1.
(1) 81/16 (2)9/10r