《万有引力定律是怎样发现的》同步练习2.doc

5.2 万有引力定律是怎样发现的1(多选)(2013榆林高一检测)下列关于万有引力定律的说法中正确的是()A公式FG中的G是一个比例系数，它没有单位B公式FG中的G是引力常量，这是由实验得出的而不是人为规定的C当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大D两个物体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【解析】公式FG中的G是一个常数，由卡文迪许通过实验测出的，其大小为G6.671011 Nm2/kg2，故A错，B对；当r趋于零时，两物体不能看成质点，公式不适用，C错；相互间引力是作用力与反作用力的关系，D对【答案】BD2(多选)(2013泉州高一检测)下列关于万有引力的说法中正确的是()A万有引力是普遍存在于宇宙空间中所有具有质量的物体之间的相互作用力B重力和引力是两种不同性质的力 C当两物体间有另一质量不可忽略的物体存在时，则这两个物体间的万有引力不变化D当两物体间的距离为零时，万有引力将无穷大【解析】万有引力是自然界中任何两个有质量的物体之间的相互作用力，故A选项正确；重力是万有引力的一个分力，故B选项错；两物体之间的万有引力大小与两物体的质量有关，与两物体之间的距离有关，与两物体之间的第三个物体的存在无关，故C选项正确；当两物体间的距离为零时，万有引力定律不再适用，万有引力不会变成无穷大，故D选项错【答案】AC3(多选)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平方成反比”的猜想B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Fm的结论C根据Fm和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出Fm1m2D根据大量实验数据得出了比例系数G的大小【解析】在创建万有引力定律的过程中，牛顿接受了平方反比猜想，和物体受地球的引力与其质量成正比，即Fm的结论，而提出万有引力定律后来卡文迪许利用扭秤测量出万有引力常量G的大小C项是在建立万有引力定律后才进行的探索，因此符合题意的只有A、B.【答案】AB4(多选)(2013东北师大附中期末)下列说法正确的是()A在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式F，这个关系式实际上是牛顿第二定律，是可以在实验室中得到验证的B在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式v，这个关系式实际上是匀速圆周运动的一个公式，它是由速度的定义式得来的C在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式k，这个关系式是开普勒第三定律，是不可以在实验室中得到证明的D在探究太阳对行星的引力规律时，使用的三个公式都是可以在实验室中得到证明的【解析】行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力是由太阳对行星的引力提供的，由牛顿第二定律得：Fma向m；由速度的定义式v，取tT，则l2r，故有v，所以A、B均正确；开普勒第三定律是开普勒总结前人对行星的观测数据得出的，不可在实验室中得到证明，故D错误C正确【答案】ABC5.图523如图523所示，一个质量均匀分布的半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F，如果在球体中央挖去半径为r的一部分球体，且r，则原球体剩余部分对质点P的万有引力变为()A. B. C. D.【解析】据匀质球的质量与其半径的关系，Mr3，知剩余质量为原质量的由万有引力公式：F，而F故FF，故C选项正确【答案】C6如图524所示，两球的半径分别为r1和r2，两球间的距离为r，而球的质量分布均匀，大小分别为m1、m2，则两球间的万有引力大小为()图524A. B.C. D.【解析】均匀的球体可以视为质量集中于球心的质点，质点间的距离为球心之间的距离由万有引力公式得F故D项正确【答案】D7(2013定安高一检测)一名宇航员来到一个星球上，如果该星球质量为地球质量的一半，它的直径也为地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上的所受的万有引力大小是它在地球上所受的万有引力的()A0. 25倍 B0.5倍 C2倍 D4倍【解析】设地球质量为M，半径为R，则星球质量为M，半径为，设宇航员质量为m，根据万有引力公式F知F1，F2即F22F1，故选C.【答案】C8.图525如图525所示，两个半径分别为r10.60 m，r20.40 m，质量分布均匀的实心球质量分别为m19.0 kg，m21.0 kg，两球间距离为r2.0 m，则两球间相互引力的大小为()A6.671011N B大于6.671011 NC小于6.671011 N D不能确定【解析】运用万有引力定律公式进行计算时，首先要明确公式中各物理量的含义，对于质量分布均匀的球体，r指的是两个球心间的距离，显然题目所给的距离是不符合要求的，两球心间的距离应为r0rr1r23.0 m两球间的引力为F，代入数据可得6.671011 N，故A正确 【答案】A9(多选)(2013行知中学调研)卡文迪许利用如图526所示的扭秤实验装置测量了引力常量G.为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是()图526A减小石英丝的直径B减小T型架横梁的长度C利用平面镜对光线的反射 D增大刻度尺与平面镜的距离【解析】利用平面镜反射可以使“微小量放大”，当增大刻度尺与平面镜的距离也可以使微小量进一步放大【答案】CD10(2013洛阳高一检测)地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，这个飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为多少？ 【解析】设月球质量为M，飞行器质量为m、引力相等时距离分别为r1、r2，则有GG，解得r1r291.【答案】9111两艘轮船，质量都是1.0104 t，相距10 km，它们之间的引力是多大？这个力与轮船所受重力的比值是多少？(g取10 m/s2)【解析】轮船之间的引力FG6.671011 N6.67105 N轮船的重力Gmg1.010710 N1.0108 N两轮船间的引力与轮船重力的比值为6.671013【答案】6.67105 N6.67101312已知太阳的质量M2.01030 kg，地球的质量m6.01024 kg，太阳与地球相距r1.51011 m，(引力常量G6.671011 Nm2/kg2)求：(1)太阳对地球的引力；(2)地球对太阳的引力【解析】(1)太阳与地球之