高中物理 5.2万有引力定律是怎样发现的自我小测 沪科版必修2.doc

万有引力定律是怎样发现的1质量均匀的球体，球心相距r，它们之间的万有引力为108 n，若它们的质量、球心距离都增大为原来的两倍，则它们间的万有引力为()a4108 n b108 nc.108 n d104 n2人造卫星受到地球的万有引力为f，且fg，下列说法正确的是()af的方向指向地心b式中r是卫星到地面的距离c由于卫星的质量m小于地球的质量m，所以卫星对地球的引力f小于fd卫星对地球的引力f与f是作用力和反作用力3要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法可采用的是()a使两物体的质量各减少一半，距离不变b使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变c使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变d两个物体的距离和质量都减为原来的1/44据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重力为600 n的人在这个行星表面的重力将变为960 n。由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为()a0.5 b2c3.2 d45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2.7107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的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6离地面某一高度h处的重力加速度是地球表面重力加速度的，则高度h是地球半径的_倍。7火星的半径是地球半径的一半，火星的质量约为地球质量的，那么在地球上50 kg的人，如果在火星上质量是_ kg，火星表面的重力加速度为_ m/s2，此人在火星上体重为_n。(取g9.8 m/s2)8某卫星发射基地，火箭和宇宙飞船静静竖立在发射塔架上，有一物体竖直悬挂在测力仪上，宇航员读出此时测力计的读数为80 n；现在火箭发射后一直在竖直方向加速运动，某时刻，宇航员再次读出测力计的读数为45 n，通过另一测量仪器可知该时刻火箭竖直向上加速的加速度为，地球的半径为r，求此时火箭离地球表面的高度。(g取10 m/s2)9宇航员站在某一星球表面上的高处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，小球落到该星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为l。若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为l。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为r，引力常量为g，求该星球的质量m。10(经典回放)一卫星绕某行星做匀速圆周运动，已知该行星表面的重力加速度为g行，行星的质量m与卫星的质量m之比81，行星的半径r行与卫星的半径r卫之比3.6，行星与卫星之间的距离r与行星的半径r行之比60，设卫星表面的重力加速度为g卫，则在卫星表面有gmg卫。经过计算得出：卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的，上述结果是否正确？若正确，列式证明；若错误，求出正确结果。11一宇航员到达半径为r、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定在o点，如图甲所示。在最低点给小球某一初速度，使其绕o点在竖直平面内做圆周运动，测得绳的拉力大小f随时间t的变化规律如图乙所示。f1、f2已知，引力常量为g，忽略各种阻力。求：(1)星球表面的重力加速度；(2)星球的密度。参考答案1解析：由fg知，两物体之间的万有引力大小不变。答案：b2解析：万有引力的方向应沿两质点的连线，地球的全部质量可以看成集中在地心，所以a正确；公式中r应为卫星到地心的距离，所以b错误；两物体间的万有引力是相互的，为作用力与反作用力，所以c错误，d正确。答案：ad3解析：根据fg可以判断：a、b、c三个选项中的变化条件，都可使万有引力也将减为1/4，a、b、c正确；两个物体的距离和质量都减为原来的1/4，万有引力不变，d错误。答案：abc4解析：设地球质量为m1、半径为r1，行星质量为m2、半径为r2。人的质量为m，在地球和行星上的重力分别为g1、g2.则g1g，g2g。两式比较可得2。答案：b5解析：根据万有引力定律得太阳引力f1，月球引力f2，代入数据得：f1f2337.5，故a正确；地球潮汐是由于月球对海水不同程度的吸引造成的，故d正确。答案：ad6解析：根据地面上物体受到的地球引力约等于物体所受的重力，有gmggmgh，且ghg三式联立可得h(1)r。答案：17解析：物体的质量与位置无关，人从地球到火星表面，其质量保持50 kg不变。根据gmg得g，g，则()2，解得gg4.36 m/s2，此人在火星上的体重为gmg217.8 n。答案：504.36217.88解析：发射前f1mg，所以m8 kg设在某一高度时，重力加速度为g，由牛顿第二定律得f2mgma所以g m/s2又在地面上时gmg在某一高度时gmg由以上各式得h3r。答案：3r9解析：设抛出点的高度为h，第一次平抛的水平射程为x，则有x2h2l2 由平抛运动规律得知，当初速度大到2倍，其水平射程也增大到2x，可得(2x)2h2(l)2 由两式得hl设该星球上的“重力加速度”为g，由平抛运动的规律得hgt2 由万有引力定律与牛顿第二定律得mgg 式中m为小球的质量，联立以上各式，得m。答案：10解析：上述结果是错误的。题中g是行星对卫星的万有引力，此万有引力充当卫星的向心力；g卫应是卫星的向心加速度，而非卫星表面重力加速度。设卫星表面重力加速度为g1，行星表面重力加速度为g2，由黄金代换式有gmg1r，gmg2r故0.16即卫星表面的重力加速度为行星表面重力加速度的0.16倍。答案：0.16倍11解析：小球在运动的最高点和最低点时向心力由重力和绳子的拉力提供。设绳长为l，小球在最低点和最高点