高中物理万有引力定律及其应用第1节万有引力定律及引力常量的测定课下作业含解析鲁科版.docx

万有引力定律及引力常量的测定1对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式FG，下列说法正确的是()A公式中的G是引力常量，它是人为规定的B当两个物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大Cm1和m2所受引力大小总是相等的D两个物体间的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力解析：引力常量G是由英国物理学家卡文迪许运用构思巧妙的“精密”扭秤实验第一次测定出来的，所以选项A错误；两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，所以选项C正确，D错误；公式FG适用于两质点间的相互作用，当两物体相距很近时，两物体不能看成质点，所以选项B错误。答案：C2关于引力常量G，下列说法中不正确的是()AG值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值，可用万有引力定律进行定量计算B引力常量G的大小与两物体质量乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比C引力常量G的物理意义是，两个质量都是1 kg的物体相距1 m时相互吸引力为6.671011 ND引力常量G的大小与单位制的选择有关解析：利用G值和万有引力定律不但能“称”出地球的质量，而且可测定远离地球的一些天体的质量、平均密度等，故A正确。引力常量G是一个普遍适用的常量，通常取G6.671011 Nm2/kg2，其物理意义就是：两个质量都是1 kg的物体相距1 m时相互吸引力为6.671011 N。它的大小与所选的单位有关，例如质量单位取克(g)，距离单位取厘米(cm)，则求得的G值大小不同。答案：B3两个质量大小相等的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为()AF/4 B4FC8F D16F解析：小铁球之间的万有引力FGG大铁球半径是小铁球的2倍，其质量分别为小铁球mV(r3)大铁球MV(2r)38r38m故两个大铁球间的万有引力FGG64G16F。答案：D4火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为()A0.2g B0.4gC2.5g D5g解析：由万有引力公式，在地球表面有Gmg在火星表面有Gmg火由得g火g0.4g，故B正确。答案：B5.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图1所示。该行星与地球的公转半径之比为()A()B()C() D() 图1解析：由Gmr ()2，()，又NT1(N1)T2，联立解得()。答案：B6假如地球的自转角速度增大，关于物体重力，下列说法不正确的是()A放在赤道上的物体的万有引力不变B放在两极上的物体的重力不变C放在赤道上的物体的重力减小D放在两极上的物体的重力增加解析：地球的自转角速度增大，地球上所有物体受到的万有引力不变，A正确；在两极，物体受到的重力等于万有引力，万有引力不变，故其重力不变，B正确，D错误；放在赤道上的物体，F引GmR2，由于增大，而F引不变，则重力G减小，C正确。答案：D7太阳系八大行星公转轨道可近似看做圆轨道，“行星与太阳的平均距离的三次方”与“行星公转周期的平方”成正比。地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米，结合下表可知，火星与太阳之间的平均距离约为()水星金星地球火星木星土星公转周期(年)0.2410.6151.01.8811.8629.5A1.2亿千米B2.3亿千米C4.6亿千米 D6.9亿千米解析：由表中知T地1年，T火1.88年，由得r火 2.3亿千米，故B正确。答案：B8一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得，其运行周期为 T，速度为 v。引力常量为 G，则下列说法错误的是()A恒星的质量为B行星的质量为C行星运动的轨道半径为D行星运动的加速度为解析：因vr，所以r，C正确；结合万有引力定律公式m，可解得恒星的质量M，A正确；因不知行星和恒星之间的万有引力的大小，所以行星的质量无法计算，B错误；行星的加速度a2r，D正确。答案：B9如果在一个星球上，宇航员为了估测星球的平均密度，设计了一个简单的实验：他先用手表记下一昼夜的时间T，然后用弹簧秤测一个砝码的重力，发现在赤道上的重力为两极的90%。试写出星球平均密度的估算表达式。解析：在赤道上物体随该星球自转的向心力是万有引力的10%，故有10%mR将M代入得，R解得。答案：10为了实现登月计划，要测算地月之间的距离。已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，在地面附近物体受到地球的万有引力近似等于物体在地面上的重力，又知月球绕地球运动的周期为T，引力常量为