2024年新教材高中物理第三章萬有引力定律第二節(jié)認識萬有引力定律訓練含解析粵教版必修2

PAGE4-其次節(jié)相識萬有引力定律A級合格達標1.下面列舉的四位大師，他們對世界天文學的發(fā)展影響極其深遠，那么其中排列符合歷史發(fā)展依次的是（）A.哥白尼托勒密牛頓開普勒B.托勒密牛頓哥白尼開普勒C.哥白尼托勒密開普勒牛頓D.托勒密哥白尼開普勒牛頓解析：希臘科學家托勒密提出了地心說，認為地球是靜止不動的，太陽、月亮和星星從人類頭頂飛過，地球是宇宙的中心；波蘭天文學家哥白尼，發(fā)表著作《天體運行論》提出日心說，預示了地心宇宙論的終結；德國天文學家開普勒對他的導師第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進行了多年探討，得出了開普勒三大行星運動定律；開普勒發(fā)覺了行星的運行規(guī)律之后，牛頓依據(jù)開普勒定律和牛頓運動定律，總結出了萬有引力定律.D與分析相符，符合題意.答案：D2.（多選）對于萬有引力公式F＝Geq\f(m1m2,r2)，下列說法中正確的是（）A.對于相距很遠，可看成質點的兩物體，公式中的r為兩質點間的距離B.對于質量分布勻稱的球體，公式中的r為兩球體間的距離C.公式中的萬有引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，它在數(shù)值上等于質量均為1kg的兩質點相距1m時的相互作用力D.對于隨意的兩物體間的萬有引力，r表示兩物體重心之間的距離解析：對于相距很遠，可看成質點的兩物體，公式中的r為兩質點間的距離，故A正確；對于質量分布勻稱的球體，公式中的r為兩球體間的距離，故B正確；依據(jù)F＝Geq\f(m1m2,r2)知，引力常量的大小在數(shù)值上等于質量均為1kg的兩質點相距1m時的相互作用力，故C正確；在萬有引力定律公式中，若兩個物體可以看成質點，則r為質點間的距離，對于質量分布勻稱的球體，公式中的r為兩球體重心間的距離，故D錯誤.答案：ABC3.（多選）要使兩物體間的萬有引力減小到原來的eq\f(1,4)，下列方法可以采納的是（）A.使兩物體的質量各減小一半，距離不變B.使其中一個物體的質量減小到原來的eq\f(1,4)，距離不變C.使兩物體間的距離增大為原來的2倍，質量不變D.使兩物體間的距離和質量都減小為原來的eq\f(1,4)解析：由萬有引力定律F＝Geq\f(m1m2,r2)可知，選項A、B、C中兩物體間的萬有引力都將削減到原來的eq\f(1,4)，而選項D中兩物體間的萬有引力保持不變，故選項A、B、C正確.答案：ABC4.下列關于行星對太陽的引力的說法正確的是（）A.行星對太陽的引力與太陽對行星的引力是同一性質的力B.行星對太陽的引力與太陽的質量成正比，與行星的質量無關C.太陽對行星的引力大于行星對太陽的引力D.行星對太陽的引力大小與太陽的質量成正比，與行星和太陽的距離成反比解析：行星對太陽的引力與太陽對行星的引力是相互的，是同一性質的力，所以選項A正確；行星對太陽的引力與太陽對行星的引力，是作用力和反作用力，遵循牛頓第三定律，大小與太陽和行星質量的乘積成正比，與行星距太陽的距離的平方成反比，選項B、C、D均錯誤.答案：A5.（多選）關于引力常量，下列說法正確的是（）A.引力常量是兩個質量為1kg的質點相距1m時的相互吸引力B.牛頓發(fā)覺了萬有引力定律，給出了引力常量的值C.引力常量的測定，進一步證明白萬有引力定律的正確性D.引力常量的測定，使人們可以測出天體的質量解析：引力常量的大小等于兩個質量為1kg的質點相距1m時的萬有引力的數(shù)值，而引力常量不是兩個質量為1kg的質點相距1m時的相互吸引力，A錯.牛頓發(fā)覺了萬有引力，但他并未測出引力常量的值，引力常量的值是卡文迪什奇妙地利用扭秤裝置在試驗室中測出的，B錯.引力常量的測定，成了萬有引力定律正確性的證據(jù)，而且也可以幫助人們測量天體的質量，這也是測出引力常量的意義所在，C、D對.答案：CD6.如圖所示，兩球間的距離為r，兩球的質量分布勻稱，大小分別為m1、m2，則兩球的萬有引力大小為（）A.Geq\f(m1m2,r2) B.Geq\f(m1m2,req\o\al(2,1))C.Geq\f(m1m2,（r1＋r2）2) D.Geq\f(m1m2,（r1＋r2＋r）2)解析：兩球質量分布勻稱，可認為質量集中于球心，由公式可知兩球間萬有引力應為Geq\f(m1m2,（r1＋r2＋r）2)，故D正確.答案：DB級等級提升7.（多選）下列說法正確的是（）A.在探究太陽對行星的引力規(guī)律時，我們引用了F＝meq\f(v2,r)，這個關系式事實上是牛頓其次定律的公式，是可以在試驗室中得到驗證的B.在探究太陽對行星的引力規(guī)律時，我們引用了v＝eq\f(2πr,T)，這個關系式事實上是勻速圓周運動的一個公式，它是由速度的定義式得到的C.在探究太陽對行星的引力規(guī)律時，我們引用了eq\f(r3,T2)＝k，這個關系式事實上是開普勒第三定律，是可以在試驗室中得到驗證的D.在探究太陽對行星的引力規(guī)律時，運用的三個公式都是可以在試驗室中得到驗證的解析：物理公式或規(guī)律，都是在滿意肯定條件下建立的.有些通過試驗獲得，并能在試驗室中進行驗證的，如本題中選項A、B.但有些則無法在試驗室中進行證明，如開普勒的三大定律，是依據(jù)行星運動的視察結果而總結歸納出來的，每一條都是閱歷定律，故開普勒的三大定律都是在試驗室中無法驗證的定律.公式F＝eq\f(GMm,r2)來源于開普勒定律，無法得到驗證.故本題正確選項是A、B.答案：AB8.（多選）在探討地球潮汐成因時，地球繞太陽運行的軌道與月球繞地球運行的軌道可視為圓軌道.已知太陽質量約為月球質量的2.7×107倍，地球繞太陽運行的軌道半徑約為月球繞地球運行的軌道半徑的400倍.關于太陽和月球對地球上相同質量海水的引力，以下說法正確的是（）A.太陽引力遠大于月球引力B.太陽引力與月球引力相差不大C.月球對不同區(qū)域海水的吸引力大小相等D.月球對不同區(qū)域海水的吸引力大小有差異解析：依據(jù)F＝Geq\f(Mm,R2)，可得eq\f(F太,F月)＝eq\f(M太,M月)·eq\f(Req\o\al(2,月地),Req\o\al(2,太地))，代入數(shù)據(jù)可知，太陽對相同質量海水的引力遠大于月球的引力，A對，B錯.由于月心到不同區(qū)域海水的距離不同，所以月球對不同區(qū)域海水的引力大小有差異，C錯，D對.答案：AD9.有兩個大小一樣、由同種材料制成的勻稱球體緊靠在一起，它們之間的萬有引力為F.若用上述材料制成兩個半徑更小的勻稱球體仍靠在一起，它們之間的萬有引力將（）A.等于F B.小于FC.大于F D.無法比較解析：設球的半徑為R，密度為ρ，則球的質量m＝eq\f(4,3)πR3ρ，依據(jù)萬有引力定律，兩個相同的球緊靠在一起時的萬有引力F＝Geq\f(m2,（2R）2)＝eq\f(4,9)Gπ2R4ρ2，由此可知，用同種材料制作兩個更小的球，靠在一起時的萬有引力F′，比兩個大球緊靠在一起時的萬有引力F小，故選項B正確.答案：B10.兩個質量勻稱、密度相同且大小相同的實心小球緊靠在一起，它們之間的萬有引力為F，如圖所示.現(xiàn)將其一個小球按圖所示挖去半徑為原球半徑eq\f(1,2)的球，并按如圖所示的形式緊靠在一起（三個球心在一條直線上），試計算剩余部分之間的萬有引力大小.解析：設兩實心小球質量為m，半徑為r，挖去部分質量為m1，由萬有引力公式知，挖去小球前，兩實心小球間的萬有引力為F＝Geq\f(mm,（2r）2).挖去部分與左邊球之間的萬有引力為F1＝Geq\f(mm1,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\