20202021高中物理第六章萬有引力與航天2太陽與行星間的引力3萬有引力定律習(xí)題全國通用版必修2經(jīng)典實(shí)用

1、2太陽與行星間的引力3萬有引力定律對點(diǎn)訓(xùn)練知識點(diǎn)一萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程1太陽對行星的引力f與行星對太陽的引力f大小相等，其依據(jù)是()a牛頓第一定律b牛頓第二定律c牛頓第三定律d開普勒第三定律2(多選)根據(jù)開普勒關(guān)于行星運(yùn)動的規(guī)律和圓周運(yùn)動知識得：太陽對行星的引力f，行星對太陽的引力f，其中m、m、r分別為太陽的質(zhì)量、行星的質(zhì)量和太陽與行星間的距離下列說法正確的是()a由f和f知ffmmbf和f大小相等，是作用力與反作用力cf和f大小相等，是同一個力d太陽對行星的引力提供行星繞太陽做圓周運(yùn)動的向心力3把行星的運(yùn)動近似看作勻速圓周運(yùn)動以后，開普勒第三定律可寫為t2，則推得()a太陽對質(zhì)量為m的行

2、星的引力為fkb太陽對行星的引力都相同c太陽對質(zhì)量為m的行星的引力為fd質(zhì)量越大的行星，太陽對它的引力一定越大知識點(diǎn)二引力常量及對萬有引力定律的理解和計算4(多選)關(guān)于引力常量g，下列說法中正確的是()a在國際單位制中，g在數(shù)值上等于兩個質(zhì)量都是1kg的物體相距1m時的相互作用力bg是一個沒有單位的比例常數(shù)，它的數(shù)值是人為規(guī)定的c在不同的星球上，g的數(shù)值不一樣d在不同的單位制中，g的數(shù)值是不同的5下列關(guān)于天文學(xué)發(fā)展歷史的說法正確的是()a哥白尼建立了日心說，并且現(xiàn)代天文學(xué)證明太陽就是宇宙的中心b開普勒提出繞太陽運(yùn)行的行星軌道的半長軸的二次方跟公轉(zhuǎn)周期的三次方之比都相等c牛頓建立了萬有引力定律，

3、并根據(jù)該定律計算出了太陽與地球之間的引力d卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)測出了引力常量g，其在國際單位制中的單位是n·m2/kg26兩個質(zhì)量相等的均勻球體之間的萬有引力大小為f，若將它們球心間距離增大為原來的3倍，其萬有引力大小將變?yōu)?)a.b.c.d.7設(shè)想把質(zhì)量為m的物體放在地球的中心，地球的質(zhì)量為m，半徑為r，則物體與地球間的萬有引力是()a0b無窮大cgd無法確定8如圖l621所示，兩球的質(zhì)量分別為m1、m2，半徑分別為r1、r2，已知兩球的半徑遠(yuǎn)小于r，兩球質(zhì)量均勻分布，則兩球間的萬有引力大小為()圖l621agbgcgdg9已知地球半徑為r，將一物體從地面發(fā)射至離地面高h(yuǎn)處時，物體所

4、受萬有引力減小到原來的一半，則h為()arb2rc.rd(1)r知識點(diǎn)三重力與萬有引力的關(guān)系10火箭在高空某處所受的引力為它在地面某處所受引力的一半，則火箭離地面的高度與地球半徑之比為()a(1)1b(1)1c.1d111假如地球的自轉(zhuǎn)角速度增大，關(guān)于物體的重力，下列說法錯誤的是()a放在赤道上的物體的萬有引力不變b放在兩極上的物體的重力不變c放在赤道上的物體的重力減小d放在兩極上的物體的重力增加12火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和，地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為()a0.2gb0.4gc2.5gd5g綜合拓展13如圖l622所示，m、n為兩個完全相同的質(zhì)量分布均勻的小球

5、，ab為mn連線的中垂線，有一質(zhì)量為m的小球從mn連線的中點(diǎn)o沿oa方向運(yùn)動，則它受到的萬有引力大小變化的情況是()圖l622a一直增大b一直減小c先減小后增大d先增大后減小14已知太陽的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為m1，月球的質(zhì)量為m2，當(dāng)發(fā)生日全食時，太陽、月球、地球幾乎在同一直線上，且月球位于太陽與地球中間，如圖l623所示設(shè)月球到太陽的距離為a，地球到月球的距離為b，則太陽對地球的引力f1和對月球的引力f2的大小之比為多少？圖l62315如圖l624所示，火箭內(nèi)平臺上放有測試儀器，火箭從地面啟動后以的加速度豎直向上勻加速運(yùn)動，升到某一高度時，測試儀器對平臺的壓力為啟動前壓力的.已知地球半徑為

6、r，求火箭此時離地面的高度(g為地面附近的重力加速度)圖l6241c解析太陽對行星的引力和行星對太陽的引力是作用力與反作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知，二者等大，故選項c正確2bd解析f和f大小相等，方向相反，是作用力與反作用力，選項a、c錯誤，b正確；太陽對行星的引力提供行星繞太陽做圓周運(yùn)動的向心力，選項d正確3c解析太陽對行星的引力提供行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動的向心力，則fm，又v，結(jié)合t2可得出f的表達(dá)式為f，可知f與m、r都有關(guān)系，故選項a、b、d錯誤，選項c正確4ad解析依據(jù)萬有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式fg可得g6.67×1011n·m2/kg2，則知：在國際單位制中，g

7、在數(shù)值上等于兩個質(zhì)量都是1kg的物體相距1m時的相互作用力；它的單位是導(dǎo)出單位，為n·m2/kg2，大小為6.67×1011.此數(shù)值并非人為規(guī)定的，它是一個實(shí)驗(yàn)測得的值；g是一個與星球無關(guān)的常量，在不同星球上，g的數(shù)值都為6.67×1011n·m2/kg2；雖然如此，但g的數(shù)值與單位有關(guān)，在不同的單位制中，g的數(shù)值是不同的5d解析哥白尼建立了日心說，但現(xiàn)代天文學(xué)證明太陽不是宇宙的中心，選項a錯誤；開普勒提出繞太陽運(yùn)行的行星軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方之比都相等，選項b錯誤；牛頓建立了萬有引力定律，但他不知道引力常量g的值，故無法計算出太陽與地球

8、間的引力，選項c錯誤；卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)測出了引力常量g，在國際單位制下通常取g6.67×1011n·m2/kg2，故選項d正確6c解析由萬有引力定律的表達(dá)式f可知，當(dāng)兩球質(zhì)量不變時，兩均勻球體之間的萬有引力與它們球心間距離的二次方成反比，c正確7a解析把地球無限分割，則關(guān)于地心對稱的兩點(diǎn)對物體的引力大小相等，方向相反，合力為0，而地球上的點(diǎn)總是關(guān)于地心對稱的，所以物體與地球間的萬有引力是0.8d解析注意萬有引力定律中的r為兩球心間的距離，根據(jù)萬有引力定律得，fgg，d正確9d解析根據(jù)萬有引力定律，fg，fgf，可得h(1)r.10b解析設(shè)地球的半徑為r，火箭離地面高度為h，所以f空，f地，其中f空f地，因此，b項正確11d解析地球的自轉(zhuǎn)角速度增大，地球上所有物體受到的萬有引力不變，選項a正確；在兩極，物體受到的重力等于萬有引力，萬有引力不變，故其重力不變，選項b正確，d錯誤；放在赤道上的物體，f引gm2r，由于增大，而f引不變，則g減小，c正確12b解析在星球表面有mg，設(shè)火星表面的重力加速度為g火，則0.4.故b項正確13d解析質(zhì)量為m的小球在o點(diǎn)時，它受到的萬有引力為零，沿oa方向到無窮遠(yuǎn)處也為零，但其間不為零，因此，質(zhì)量為m的小球受到的引力必經(jīng)歷一個先增大后減小的變化過程，故d項正確14.解析由太陽與行星間的引力公式fg得太陽對地球的引力f1g太陽對