萬有引力定律練習(xí)word版含解析

萬有引力定律1.火星是地球的近鄰，已知火星的軌道半徑約為地球軌道半徑的倍，火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的倍和倍，則太陽對(duì)地球的引力和太陽對(duì)火星的引力的比值為()A．10B．20C．D．452.某行星的半徑是地球半徑的，質(zhì)量也是地球質(zhì)量的，則它表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比為()A．3B．9C．D．年7月14日，“新視野”號(hào)太空探測(cè)器近距離飛掠冥王星，如圖所示.在此過程中，冥王星對(duì)探測(cè)器的引力()A．先變大后變小，方向沿兩者的連線指向冥王星B．先變大后變小，方向沿兩者的連線指向探測(cè)器C．先變小后變大，方向沿兩者的連線指向冥王星D．先變小后變大，方向沿兩者的連線指向探測(cè)器4.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星所受地球引力F與軌道半徑r的關(guān)系是()A．F與r成正比B．F與r成反比C．F與r2成正比D．F與r2成反比5.如果認(rèn)為行星圍繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么下列說法中正確的是()A．行星受到太陽的引力，引力提供行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力B．行星受到太陽的引力，行星運(yùn)動(dòng)不需要向心力C．行星同時(shí)受到太陽的萬有引力和向心力D．行星受到太陽的引力與它運(yùn)動(dòng)的向心力不相等6.要使兩物體間的萬有引力減小到原來的，下列辦法不正確的是()A．使兩物體的質(zhì)量各減小一半，距離不變B．使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來的，距離不變C．使兩物體間的距離增大到原來的2倍，質(zhì)量不變D．兩物體的質(zhì)量和距離都減小到原來的7.關(guān)于萬有引力公式F＝G，下列說法中正確的是()A．當(dāng)兩個(gè)物體之間的距離趨近于零時(shí)，F(xiàn)趨于無窮大B．只要兩個(gè)物體是球體，就可用此式求解萬有引力C．兩只相距m的小狗之間的萬有引力可用此式計(jì)算D．任何兩個(gè)物體間都存在萬有引力8.兩個(gè)相距為r的小物體，它們之間的萬有引力為F.保持質(zhì)量不變，將它們間的距離增大到3r.那么它們之間萬有引力的大小將變?yōu)?)A．FB．3FC．D．9.黑洞是一種密度極大的天體，以至包括光在內(nèi)的所有物質(zhì)都逃脫不了其引力作用，當(dāng)黑洞表面的物體速度達(dá)到光速c時(shí)，才能恰好圍繞其表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，科學(xué)家對(duì)獵戶座中位于銀河系中心附近的星體進(jìn)行了多年的觀察，發(fā)現(xiàn)了與銀河系中心距離為r的星體正以速率v繞銀河系中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，推測(cè)銀河系中心可能存在一個(gè)大黑洞，如圖所示，由此可得出該黑洞的半徑R為()A．B．C．D．10.(多選)下列說法正確的是()A．萬有引力定律F＝G適用于兩質(zhì)點(diǎn)間的作用力計(jì)算B．據(jù)F＝G，當(dāng)r→0時(shí)，物體m1、m2間引力F趨于無窮大C．把質(zhì)量為m的小球放在質(zhì)量為M、半徑為R的大球球心處，則大球與小球間萬有引力F＝GD．兩個(gè)質(zhì)量分布均勻的分離的球體之間的相互作用力也可以用F＝G計(jì)算，r是兩球體球心間的距離11.(多選)太陽與行星間的引力大小為F＝G，其中G為比例系數(shù)，由此關(guān)系式可知G的單位是()A．N·m2/kg2B．N·kg2/m2C．m3/(kg·s2)D．kg·m/s212.(多選)關(guān)于太陽與行星間的引力，下列說法正確的是()A．由于地球比木星離太陽近，所以太陽對(duì)地球的引力一定比對(duì)木星的引力大B．行星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，在近日點(diǎn)所受引力大，在遠(yuǎn)日點(diǎn)所受引力小C．由F＝G可知，G＝，由此可見G與F和r2的乘積成正比，與M和m的乘積成反比D．行星繞太陽的橢圓軌道可近似看做圓軌道，其向心力來源于太陽對(duì)行星的引力13.(1)已知地球半徑R地＝6400km，月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r＝60R地，運(yùn)行周期T＝天＝×106s，求月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度a月；(2)地球表面物體自由下落的加速度g一般取多大？，a月與g的比值是多大？(3)根據(jù)萬有引力公式及牛頓第二定律推算，月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度是地面附近自由落體加速度g的多少倍？比較(2)、(3)結(jié)論說明什么？

答案解析1.【答案】C【解析】由F＝可得：F地＝，F(xiàn)火＝，則：＝＝×＝，故選項(xiàng)C正確。2.【答案】A【解析】在天體表面重力與萬有引力近似相等，則有：G＝mg，重力加速度g＝G，所以該行星表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比為＝·()2＝×()2＝3，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．3.【答案】A【解析】根據(jù)萬有引力定律F＝G，萬有引力與物體之間的距離的二次方成反比，故在探測(cè)器飛掠冥王星的過程中，隨著它與冥王星間的距離r先減小后增大，那么冥王星對(duì)探測(cè)器的引力先變大后變小，而引力的方向沿兩者的連線指向冥王星，選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤.4.【答案】D【解析】5.【答案】A【解析】行星受到太陽的引力，引力提供行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；向心力是效果力，實(shí)際受力分析時(shí)不分析向心力，行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來源于太陽的引力，行星受到太陽的萬有引力與它運(yùn)行的向心力相等，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.6.【答案】D【解析】萬有引力定律的表達(dá)式為F＝G，根據(jù)該公式可知，使兩物體的質(zhì)量各減小一半，距離不變，則萬有引力變?yōu)樵瓉淼模珹正確；使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來的，距離不變，則萬有引力變?yōu)樵瓉淼?，B正確；使兩物體間的距離增大到原來的2倍，質(zhì)量不變，則萬有引力變?yōu)樵瓉淼?，C正確；兩物體的質(zhì)量和距離都減小到原來的，則萬有引力大小不變，D錯(cuò)誤.7.【答案】D【解析】當(dāng)兩個(gè)物體之間的距離趨近于零時(shí)，物體不能看成質(zhì)點(diǎn)，就不能直接用F＝G來計(jì)算萬有引力，所以距離很近時(shí)，不能用此公式推出F趨于無窮大，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；球體間只有質(zhì)量分布均勻時(shí)，才能用公式F＝G求解萬有引力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；兩只小狗相距m時(shí)，它們之間的距離與它們的尺寸相差不多，故不能看成質(zhì)點(diǎn)，不可以用F＝G求它們之間的萬有引力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由萬有引力定律知D正確.8.【答案】D【解析】根據(jù)萬有引力定律得：甲、乙兩個(gè)物體相距r，它們之間的萬有引力為F＝G；若保持它們各自的質(zhì)量不變，將它們之間的距離增大到3r，則甲、乙兩個(gè)物體間的萬有引力F′＝＝.9.【答案】C【解析】設(shè)黑洞的質(zhì)量為M，對(duì)離銀河系r的星體m：G＝m，對(duì)黑洞表面的物體m′：G＝m′。解得R＝r，故C正確。10.【答案】AD【解析】萬有引力定律適用于兩質(zhì)點(diǎn)間的相互作用，當(dāng)兩球體質(zhì)量分布均勻時(shí)，可認(rèn)為球體質(zhì)量分布在球心，然后計(jì)算萬有引力.故A、D項(xiàng)正確；當(dāng)r→0時(shí)，兩物體不能視為質(zhì)點(diǎn)，萬有引力定律不再適用，B項(xiàng)錯(cuò)誤；大球M球心周圍物體對(duì)小球m的引力合力為零，故C項(xiàng)錯(cuò)誤.11.【答案】AC【解析】由F＝G得G＝，由單位運(yùn)算可得G的單位是N·m2/kg2，所以A正確；因?yàn)镕＝ma，1N＝1kg·m/s2，代入得G的單位是m3/(kg·s2)，所以C正確。12.【答案】BD【解析】根據(jù)F＝G，太陽對(duì)行星的引力大小與m、r有關(guān)，對(duì)同一行星，r越大，F(xiàn)越小，對(duì)不同行星，r越小，F(xiàn)不一定越大，還要由行星質(zhì)量決定，故A錯(cuò)誤，B正確；公式中G為比例系數(shù)，是一常量，與F、r、M、m均無關(guān)，C錯(cuò)誤；通常的研究中，行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道可近似看做圓軌道，向心力由太陽對(duì)行星