2萬有引力定律

2萬有引力定律A級必備知識基礎(chǔ)練1.月球在如圖所示的軌道上繞地球運行,近地點、遠地點受地球的萬有引力分別為F1、F2,則F1、F2的大小關(guān)系是()A.F1<F2 B.F1>F2C.F1=F2 D.無法確定2.關(guān)于萬有引力定律,下列說法正確的是()A.牛頓是在開普勒揭示的行星運動規(guī)律的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,因此萬有引力定律僅適用于天體之間B.卡文迪什首先用實驗比較準確地測定了引力常量G的數(shù)值C.兩物體各自受到對方引力的大小不一定相等,質(zhì)量大的物體受到的引力也大D.萬有引力定律對質(zhì)量大的物體適用,對質(zhì)量小的物體不適用3.(2021北京延慶高一期中)如有兩艘輪船,質(zhì)量都是1.0×107kg,相距10km,已知引力常量G=6.67×1011N·m2/kg2,則它們之間的萬有引力()A.大小為6.67×105N,相比于船自身的重力,該引力可忽略B.大小為6.67×105N,相比于船自身的重力,該引力不能忽略C.大小為6.67×106N,相比于船自身的重力,該引力可忽略D.大小為6.67×106N,相比于船自身的重力,該引力不能忽略4.圖甲是用來“顯示桌(或支持)面的微小形變”的演示實驗;圖乙是用來“測量引力常量”的實驗。由圖可知,兩個實驗共同的物理思想方法是()A.極限的思想方法B.放大的思想方法C.控制變量的思想方法D.猜想的思想方法5.地球?qū)υ虑蚓哂邢喈敶蟮囊?可它們沒有靠在一起,這是因為()A.不僅地球?qū)υ虑蛴幸?月球?qū)Φ厍蛞灿幸?這兩個力大小相等,方向相反,互相抵消了B.不僅地球?qū)υ虑蛴幸?太陽系中的其他星球?qū)υ虑蛞灿幸?這些力的合力為零C.地球?qū)υ虑虻囊€不算大D.地球?qū)υ虑虻囊Σ粩喔淖冊虑虻倪\動方向,使得月球圍繞地球做圓周運動6.(2021四川遂寧二中高一期中)已知地球可視為半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體,且均勻球殼對殼內(nèi)質(zhì)點的引力為零。若地球表面的重力加速度為g,當探測器位于地面以下深0.5R處時,該處的重力加速度大小為()A.0.25g B.0.5g C.2g D.4g7.(2021湖北黃石高一期末)地球表面的重力加速度g地取10m/s2,某星球質(zhì)量為地球質(zhì)量的9倍,半徑為地球半徑的一半,在該星球表面從某一高度以20m/s的初速度豎直向上拋出一物體,從拋出到落回原地需要的時間為()A.1s B.19s C.118s D.8.現(xiàn)代宇宙學理論告訴我們,恒星在演變過程中,可能會形成一種密度很大的天體——中子星。某一中子星物質(zhì)的密度約為1.5×1017kg/m3,若中子星的半徑為10km,求此中子星表面的重力加速度大小。B級關(guān)鍵能力提升練9.(2021河南許昌高一期末)2021年5月15日,我國首次火星探測任務天問一號探測器在火星烏托邦平原南部預選著陸區(qū)成功軟著陸。用h表示著陸器與火星表面的距離,用F表示它所受的火星引力大小,則在著陸器從火星上空向火星表面軟著陸的過程中,能夠描述F隨h變化關(guān)系的大致圖像是()10.(2021江蘇鎮(zhèn)江高一階段練習)被命名為“開普勒11145123”的恒星距離地球5000光年,其赤道直徑和兩極直徑僅相差6公里,是迄今為止被發(fā)現(xiàn)的最圓天體。若該恒星的體積與太陽的體積之比約為k1,該恒星的平均密度與太陽的平均密度之比約為k2,則該恒星的表面重力加速度與太陽的表面重力加速度之比約為()A.3k1·k2 B.3kC.k23k11.已知物體放在質(zhì)量分布均勻的球殼內(nèi)部的時候受到球殼的萬有引力為零,假想沿地球的直徑打一個孔。在不考慮地球自轉(zhuǎn)的情況下,從一端釋放一個看成質(zhì)點的小球,小球?qū)⒀刂睆竭\動到另一端,則小球運動的速度—時間圖像可能是()12.如圖所示,火箭內(nèi)平臺上放有測試儀,火箭從地面啟動后,以加速度g2(g為地面附近的重力加速度)豎直向上勻加速運動,升到某一高度時,測試儀對平臺的壓力為啟動前壓力的1718。已知地球半徑為R13.假設天問一號著陸巡視器質(zhì)量為m,其在火星表面著陸前的動力減速階段可視為在豎直方向做勻變速直線運動,著陸巡視器制動打開后,會在火星表面附近經(jīng)歷一個時長為t0、速度由v0減速到零的過程。已知火星半徑約為地球半徑的二分之一,火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的十分之一,地球表面的重力加速度為g,忽略火星大氣阻力。求:(1)火星表面的重力加速度大小;(2)著陸巡視器在火星表面著陸前的動力減速階段受到的制動力大小。

2萬有引力定律1.B根據(jù)萬有引力定律可知,當兩物體的質(zhì)量確定時,引力與物體之間的距離的二次方成反比,有F1>F2,選項B正確。2.B萬有引力定律適用于所有物體間,A、D錯誤;根據(jù)物理學史可知卡文迪什首先用實驗比較準確地測定了引力常量G的數(shù)值,B正確;兩物體各自受到對方的引力遵循牛頓第三定律,大小相等,C錯誤。3.A根據(jù)萬有引力定律F=Gmmr2=6.67×10-11×1.0×107×1.0×107(104)2N=64.B5.D地球?qū)υ虑虻囊驮虑驅(qū)Φ厍虻囊κ窍嗷プ饔昧?作用在兩個物體上,不能互相抵消,選項A錯誤;地球?qū)υ虑虻囊μ峁┝嗽虑蚶@地球做圓周運動的向心力,從而不斷改變月球的運動方向,選項B、C錯誤,D正確。6.B設地球的密度為ρ,則在地球表面有Gm地mR2=mg,地球的質(zhì)量m地=ρ·43πR3,聯(lián)立可得,地表重力加速度表達式g=43πρGR,由題意可知,地面以下深0.5R處的重力加速度相當于半徑為0.5R的球體表面的重力加速度,即g'=43πρG·12R,7.B設星球質(zhì)量為m星,半徑為R星,地球質(zhì)量為m地,半徑為R地,已知m星m地=9,R星R地=12,根據(jù)萬有引力等于重力得Gm地mR地2=mg得g=Gm地R地2,則重力加速度之比g地g星=m地R星2m星R地2=136,因g8.答案4.19×1011m/s2解析在中子星表面,滿足mg=Gm中mR2且有m中=43πR3·ρ,聯(lián)立整理得g=43πρGR=43×3.14×1.5×1017×6.67×1011×104m/s2=4.19×1011m/s2,故中子星表面的重力加速度大小為4.199.C由萬有引力定律可得F=Gm火m(R10.A將恒星視為球體,有V=43πR3∝R3,根據(jù)mg=Gm0mR2得g=Gm0R2=GρVR11.A如圖所示,當小球運動至A處時,由題意可知,A處以外的地球部分對小球作用力為零,A處以內(nèi)的地球部分對小球作用力產(chǎn)生加速度,滿足Gm0mr2=ma,又有m0=ρ·43πr3,聯(lián)立解得a=43Gρπr,小球靠近地球球心過程中,r減小,a減小,做加速度減小的加速運動,到小球另一側(cè)時12.答案R解析啟動前測試儀對平臺的壓力FN1=mg①設火箭離地面的高度為h時,測試儀對平臺的壓力為FN2,根據(jù)牛頓第三定律,平臺對測試儀的支持力大小也等于FN2的大小。對測試儀由牛頓第二定律得FN2mg'=mg2②由題意得FN2F由①②③式解得g'=49g④根據(jù)萬有引力