2019-2020版高中物理人教版必修2习题:6.3万有引力定律 含解析.docx
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1、3.万有引力定律基础巩固1关于万有引力定律的正确说法是()A.天体间万有引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离成反比B.任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比C.万有引力与质量、距离和引力常量都成正比D.万有引力定律对质量大的物体适用,对质量小的物体不适用答案:B2地球对物体的引力大小等于物体对地球的引力,但我们总是看到物体落向地球而地球并不向物体运动,这是因为()A.万有引力定律不适用于地球和物体B.牛顿第三定律不适用于地球和物体C.以地球上的物体作参考系,看不到地球向物体运动,如果以太阳为参考系,就可以看到地球向物体运动D.地球的质
2、量太大,产生的加速度很小,即便以太阳为参照物,也看不到地球向物体运动解析:万有引力是普遍适用的,A错误。两物体之间的万有引力也是一对作用力与反作用力,同样遵循牛顿第三定律,B错误。地球的质量太大,产生的加速度很小,即便以太阳为参照物,也看不到地球向物体运动,C错误,D正确。答案:D3在某次测定引力常量的实验中,两金属球的质量分别为m1和m2,球心间的距离为r,若测得两金属球间的万有引力大小为F,则此次实验得到的引力常量为()A.Frm1m2B.Fr2m1m2C.m1m2FrD.m1m2Fr2解析:由万有引力定律公式F=Gm1m2r2得G=Fr2m1m2,所以B项正确。答案:B4某物体在地面上受
3、到地球对它的万有引力为F,为使此物体受到的引力减小到F4,应把此物体置于距地面的高度为(R指地球半径)()A.RB.2RC.4RD.8R解析:在地球表面时有F=GMmR2,当物体受到的引力减小到F4时,有F4=GMm(h+R)2,解得h=R。答案:A5甲、乙两个质点间的万有引力大小为F,若甲物体的质量不变,乙物体的质量增加到原来的2倍,同时,它们之间的距离减为原来的12,则甲、乙两个物体的万有引力大小将变为()A.FB.F2C.8FD.4F解析:由F=Gm1m2r2可知C正确。答案:C6若有一颗“宜居”行星,其质量为地球的p倍,半径为地球的q倍,则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的()A
4、.pq 倍B.qp 倍C.pq 倍D.pq3 倍解析:由万有引力提供向心力有GMmR2=mv2R,解得v=GMRMR,所以该行星卫星的环绕速度是地球卫星的环绕速度的pq倍,本题只有选项C正确。答案:C7(多选)如图所示,P、Q为质量均为m的两个质点,分别置于地球表面不同纬度上,如果把地球看成是一个均匀球体,P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()A.P、Q受地球引力大小相等B.P、Q做圆周运动的向心力大小相等C.P、Q做圆周运动的角速度大小相等D.P、Q两质点的重力大小相等解析:P、Q两点所受的地球引力都是F=Gm1m2r2,A正确;P、Q两点都随地球一起转动,其角速度一样
5、大,但P的轨道半径大于Q的,根据F=m2r可知P的向心力大,所以C正确,B错误;物体的重力为万有引力的一个分力,赤道处最小、两极最大,D错误。答案:AC8(多选)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。已知太阳的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解析:取质量为m的海水研究。太阳对海水的引力F1=GM1mr
6、12,月球对海水的引力F2=GM2mr22,F1F2170。由于地球上不同区域到月球的距离不等,所以月球对不同区域海水的吸引力大小有差异。答案:AD9若某天体和地球的密度相同,在这个天体表面附近,一质量为4 kg的小球在A点由静止开始下落16 m到达该天体表面,速度达到16 m/s。地球表面的重力加速度为10 m/s2。(1)求此天体半径与地球的半径之比为多少?(2)若在A点将小球水平抛出,小球的落地点与A点间的距离为20 m,求小球水平抛出的初速度是多少?解析:(1)设该星球表面的重力加速度为g。在小球下落过程有2gh=v2解得g=8 m/s2在星球表面附近有mg=GMmR2,得g=4GR3
7、所以该天体半径与地球半径之比R星R地=gg=45。(2)由题意知,小球的水平射程为x=(20m)2-(16m)2=12 mx=v0ty=12gt2解得v0=6 m/s。答案:(1)45(2)6 m/s能力提升1随着太空技术的飞速发展,地球上的人们登陆其他星球成为可能。假设未来的某一天,宇航员登上某一星球后,测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍,而该星球的平均密度与地球的差不多,则该星球质量大约是地球质量的()A.12B.2倍C.4倍D.8倍解析:由GMmR2=mg得M=gR2G,而M=43R3,由两式可得R=3g4G,所以M=9g31622G3,易知该星球质量大约是地球质量的8
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