2019-2020学年高中物理 第3章 2 万有引力定律练习(含解析)教科版必修2

2.万有引力定律

课时过关·能力提升 一、基础巩固

1.下列关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是( ) A.不能看做质点的两物体间不存在相互作用的引力 B.只有能看做质点的两物体间的引力才能用F=C.由F=

????1??2

计算 ??2

????1??2

知,两质点间距离??减小时,它们之间的引力增大 ??2

-11

2

2

D.引力常量的大小首先是由牛顿测出来的,且等于6.67×10 N·m/kg

解析:任何物体间都存在相互作用的引力,故选项A错误;两个质量均匀的球体间的万有引力也能用

F=

????1??2

来计算,选项??2

B错误;两质点间的万有引力与它们距离r的二次方成反比,故r减小时,它

们间的引力增大,选项C正确;引力常量的大小是由卡文迪许精确测出的,选项D错误. 答案:C 2.(多选)根据太阳与行星间引力的发现过程可知( ) A.太阳对行星的引力F∝??2 B.行星对太阳的引力F'∝

?? ??2??C.太阳对行星的引力F与行星对太阳的引力F'之比为m∶M D.太阳对行星的引力F与行星对太阳的引力F'之比为1∶1 解析:根据F∝??2,??′∝??2,所以太阳与行星间引力F=??的、等大的,选项A、B、D正确,选项C错误. 答案:ABD 3.两个质量相等的球形物体,两球心间距离为r,它们之间的万有引力为F,若它们的质量都加倍,两球心的距离也加倍,则它们之间的作用力为( ) A.4F

B.F

C.?? D.??

4

2

1

1

????????,根据牛顿第三定律,可知引力是相互??2

解析:两个质量相等的物体的万有引力为答案:B ??2

F=????2,质量加倍、距离加倍后引力不变,故选项

B正确.

4.小行星绕恒星运动,恒星均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动.则经过足够长的时间后,小行星运动的( ) A.半径变大

B.速率变大

1

C.角速度变大 D.加速度变大

=

??2??????????解析:根据万有引力提供向心力可得??2

=??????2=????向,解得v=√

????,????=

√??3,??向=

????????,恒星质量M??2

变小,对小行星的引力变小,小行星做离心运动,半径r变大,由此可知,

小行星的速率、角速度、加速度均变小,选项A正确. 答案:A 5.地球的质量是月球质量的81倍,若地球吸引月球的力大小为F,则月球吸引地球的力大小为( ) A.81F C.F

B.9F D. 81

??解析:根据牛顿第三定律,地球吸引月球的力与月球吸引地球的力是相互作用力,大小相等,选项C正确. 答案:C 6.如图所示,两球的半径小于R,两球的质量均匀分布,分别为m1、m2,则两球间的万有引力大小为

( )

A.??B.??C.??D.????1??2

??12??1??2 ??22??1??2(??1+??2)

2

2??1??2(??1+??2+??)

解析:由万有引力定律公式中“r”的含义应为两球球心之间的距离知,其距离为R1+R2+R,故两球之间的万有引力为??答案:D 7.已知太阳的质量为M,地球的质量为m1,月球的质量为m2,当发生日全食时,太阳、月球、地球几乎

在同一直线上,且月球位于太阳与地球之间,如图所示.设月球到太阳的距离为a,地球到月球的距离为b,则太阳对地球的引力F1与对月球的吸引力F2的大小之比为多少?

解析:由万有引力定律知

??1??2(??1+??2+??)

2,选项D正确.

2

太阳对地球的引力F1=??太阳对月亮的引力F2=??????1(??+??)

2

????2

??2

??1??1??2

故=. ??2??2(??+??)2

答案:??1??2??2(??+??)2 二、能力提升

1.苹果落向地球,而不是地球向上运动碰到苹果,下列关于该现象的论述正确的是( ) A.地球对苹果的引力与苹果对地球的引力是相等的 B.由于地球对苹果有引力,而苹果对地球没有引力造成的

C.由于苹果质量较小,对地球的引力小,而地球质量大,对苹果的引力大造成的 D.以上说法都不正确

解析:地球对苹果的引力与苹果对地球的引力属于物体之间的相互作用力,总是大小相等,方向相反,故选项A错误;由于地球质量比苹果质量大得多,而它们之间的万有引力相等,由牛顿第二定律知,地球向上的加速度微乎其微,并非选项B、C所述的情况,故选项B、C均错误. 答案:D 2.关于甲、乙两物体之间的万有引力,下列说法正确的是

A.甲、乙两个物体间的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力 B.当甲、乙两物体的距离r趋于零时,由F=??????可知万有引力趋于无穷大 ??2

( )

C.甲、乙两个物体间的引力总是大小相等的,而与甲、乙两个物体质量是否相等无关 D.我们平时很难觉察到物体间的引力,这是由于一般物体间没有万有引力作用

解析:甲对乙的引力作用在乙上,乙对甲的引力作用在甲上,所以甲、乙两个物体间的引力是一对相互作用力,故A错误.当甲、乙两物体的距离r趋于零时,物体不能看成质点,万有引力公式不再适

用,B错误.相互作用的两个力总是大小相等,C正确.万有引力是普遍存在的,由于引力常量很小,我们日常接触的物体的质量又不是很大,所以我们很难觉察到它们之间的引力,D错误. 答案:C 3.某个行星的质量是地球质量的一半,半径也是地球半径的一半,那么一个物体在此行星表面上所受的重力是其在地球表面上所受重力的( ) A.4 B.2 C.4倍

D.2倍

3

1

1

解析:物体在某星球表面的重力等于万有引力G星=??确. 答案:D 4.(多选)关于引力常量G,下列说法正确的是( ) A.G值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值

??星????星2

=??(??地)

2

1

????2地

21

=2????地????地2

=2??地,故D正

B.引力常量G的大小与两物体质量的乘积成反比,与两物体间距离的二次方成正比

C.引力常量G在数值上等于两个质量都是1 kg的可视为质点的物体相距1 m时的相互吸引力 D.引力常量G是不变的,其值大小与单位制的选择无关

解析:引力常量G是一个普遍适用的常量,其物理意义是两个质量都是1kg的质点相距1m时的万有引力为6.67×10N,它的大小与所选的单位制有关. 答案:AC 5.如图所示,两个质量均为m的星体,其连线的垂直平分线为MN,O为两星体连线的中点,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( )

-11

A.一直增大 B.一直减小 C.先减小,后增大 D.先增大,后减小

解析:物体m在O点时,两星体对它的万有引力的合力为零,物体沿OM运动到无穷远处时,所受万有引力也为零,所以物体沿OM运动的过程中,所受万有引力先增大再减小,故选项D正确. 答案:D 6.如图为“嫦娥”三号月球探测器携带月球车“玉兔”号的飞行路线示意图.

4