2019-2020学年教科版必修2第三章第2节万有引力定律作业(一)

1、第三章第2节万有引力定律随堂检测1.关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（）A.开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D.开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律解析：选B.开普勒在第谷的观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 ，B项正确;牛顿在开普勒总结的行星运动规律的基础上发现了万有引力定律 ，找出了行星运动的原因A、C、D项错误.2 .对于引力常量 G的理解，下列说法中错误的是 （）A. G在数值上等于质量均为 1 kg的两个质点相距1 m时的引

2、力大小B. G的数值是为了方便而人为规定的C. G的测定使万有引力定律公式更具有实际意义D. G的测定从某种意义上也能够说明万有引力定律公式的正确性2解析：选B.根据万有引力定律公式 F=Gmm可知，G = mFm,当r=1 m, mi=m2 =1 kg时，G在数值上等于万有引力大小 ，故A正确.G是一个有单位的物理量，单位是 N m2/kg2. G的数值不是人为规定的，而是在牛顿发现万有引力定律一百多年后 ，由卡文 迪许利用扭秤实验测出的，故B错误，C、D正确.3 . 一个物体在地球表面所受的重力为Gm,在距地面高度为地球半径的位置，物体所受地球的引力大小为（）GmGm23C.Gm4D.Gm

3、9解析：选C.在地球表面附近，物体所受的重力近似等于万有引力，即重力Gm=F万=gMjt；在距地面高度为地球半径的位置，FG ,Mm 2 = Gm,故选项C正确.R（2 R）44 .北斗导航卫星的成功发射标志着北斗卫星导航系统的建设又迈出了坚实的一步.若卫星质量为m、离地球表面的高度为 h,地球质量为 M、半径为R, G为引力常量，则地球 对卫星万有引力的大小为（）A. GmMhB. GmMR+ hC. GmMh2D. GmM(R+h)解析：选D.卫星的轨道半径为卫星到地心的距离，即为（R+h）,由万有引力定律可知F= GmM(R+ h)2,D对.5 .如图所示，一火箭以 a=g的加速度竖直升

4、空.为了监测火箭到达的高度，可以观察 火箭上搭载物视重的变化.如果火箭上搭载的一只小狗的质量为m=1. 6 kg,当检测仪器显示小狗的视重为 F= 9 N时，火箭距离地面的高度是地球半径的多少倍？ （g取10 m/s2）解析：火箭距离地面的高度为 h,该处的重力加速度为 g；设地球的半径为 R.根据牛顿第二定律，有Fmg'= ma, g = g= m/s2.根据万有引力定律，有g = G粤8，所 m 2 8r2 r2以g= /DR：、2,即一所以火箭距离地面的高度为h = 3R.g （R+ h） 2R+h 4答案：3倍课时彳业一、单项选择题1 .地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都

5、随地球自转，所以有 （）A.物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处B.赤道处的角速度比南纬 30°大C.地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大D.地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力解析：选A.由FnGMm1可知，物体在地球表面任何位置受到地球的引力都相等，此R引力的两个分力一个是物体的重力 ，另一个是物体随地球自转的向心力. 在赤道上，向心力 最大，重力最小，A对.地表各处的角速度均等于地球自转的角速度 ，B错.地球上只有赤 道上的物体向心加速度指向地心 ，其他位置的向心加速度均不指向地心 ，C错.地面上物体随地球自转的向心力是万有

6、引力与地面支持力的合力，D错.2 .已知太阳的质量为 M,地球的质量为 mi,月亮的质量为 m2,当发生日全食时，太 阳、月亮、地球几乎在同一直线上，且月亮位于太阳与地球中间，如图所示.设月亮到太阳的距离为a,地球到月亮的距离为 b,则太阳对地球的引力 Fi和对月亮的引力 F2的大小之 比为（）A.m2a2mi a b 2B.2mibm2 a b 2C.m2b2mi a b 2D.mia2m2 a b 2解析：选D.太阳对地球的引力MmiFi=G m 2太阳对月亮的引力F2=GMF. a故2= nA、2-F2 m2 (a+ b) 23 .两个质量均为 m的星体，其连线的垂直平分线为 MN,O为

7、两星 体连线的中点，如图所示，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（）B. 一直减小A. 一直增大C.先增大后减小D.先减小后增大解析：选C.当物体m在O点时，两星体对物体的万有引力等大反向 ，合力为零；当物体在无限远处时，两星体对物体的万有引力均为零，合力也为零，故物体从O沿OM方 向运动，则它受到的万有引力大小是先增大后减小.二、多项选择题7 .下列叙述正确的是（）A.卡文迪许实验证明了万有引力定律，并测出了引力常量8 .万有引力常量的单位是 N m2/kg22C.由F=GMMm1可知，G = Mm，由此可见G与F和r2的乘积成正比，与 M和m的乘 积成反

8、比D.万有引力常量的数值是人为规定的解析：选AB.卡文迪许实验表明万有引力定律同样适用于地面的任意两个物体，用实验方法进一步证明了万有引力定律的普适性 ，选项A对；G的单位由F、m、r的单位决定， 选项B对；公式中G为比例系数，是一常量，与F、r、M、m均无关，选项C错；公式中 引力常量G的值，是经过实验测定的，而不是由谁来规定的，选项D错.8.对于太阳与行星间的引力及其表达式F=GMm",下列说法正确的是（）A.公式中G为比例系数，与太阳、行星有关B.太阳、行星彼此受到的引力总是大小相等C.太阳、行星彼此受到的引力是一对平衡力，合力为零， M、m都处于平衡状态D.太阳、行星彼此受到

9、的引力是一对相互作用力解析：选BD.太阳与行星间引力表达式 F：*中的G为比例系数，与太阳、行星都 r没有关系，A错误；太阳与行星间的引力分别作用在两个物体上，是一对作用力和反作用力，不能进行合成，B、D正确，C错误.9 .假如地球自转速度增大，关于物体所受的重力，下列说法正确的是（）A.放在赤道地面上物体的万有引力不变B.放在两极地面上物体的重力不变C.放在赤道地面上物体的重力减小D.放在两极地面上物体的重力增加解析：选ABC .地球自转角速度增大，物体受到的万有引力不变，选项A正确；在两 极，物体受到的万有引力等于其重力 ，则其重力不变，选项B正确、D错误；而对放在赤 道地面上的物体，F万

10、=6重+口02R,由于增大，则G重减小，选项C正确.三、非选择题10.已知均匀球体对其他物体的万有引力等效于将其全部质量集中于球心时对其他物 体的万有引力，如图所示，有一半径为R的均匀球体，球心为 Oi,质量为8M,今自其内挖去一个半径为 R的小球，形成球形空腔的球心为 。2,将小球移出至图示位置与大球相切，小球球心为。3,图中。1、。2、切点和。3四点共线，求此时小球与大球剩余部分之间的万有引力.4jt R 3解析：小球质量为m = , 8M = V大打3 8M = M ,大球对小球 O3的万有引力为 F1 =M 8M 32 M2，G-32' = § GR2 ,小球O2对小球O3的万有引力为 2RM M M2-F2= GR- = G-R2，小步O O3与大球剩余部分之间的万有引力为 F = Fi-F2= 23GM仔.答案:23GM29R211,已知某星球的质量是地球质量的1Z,半径是地球半径的1,在离该星球表面高 16 m804处让质量m= 50 kg的物体自由下落，已知地球表面的重力加速度g= 10 m/s2.求:(1)该星球表面的重力加速度