《万有引力》单元练习
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万有引力定律练习1.关于万有引力定律和万有引力恒量的发现,下列说法哪个正确?( )A .万有引力定律是由开普勒发现的,而万有引力恒量是由伽利略测定的B .万有引力定律是由开普勒发现的,而万有引力恒量是由卡文迪许测定的C .万有引力定律是由牛顿发现的,而万有引力恒量是由胡克测定的D .万有引力定律是由牛顿发现的,而万有引力恒量是由卡文迪许测定的 2.人造地球卫星的天线偶然折断,天线将作( )A .自由落体运动B .平抛运动C .远离地球飞向天空D .继续和卫星一起沿轨道运动3.1999年11月20日,我国成功发射了“神舟”号宇宙飞船,该飞船在绕地球运行了14圈后在预定地点安全着落,若飞船在轨道上做的是匀速圆周运动,则运行速度v 的大小( )A .v<7.9km/sB .v=7.9km/sC .7.9km/s<v<11.2km/sD .v=11.2km/s 4.一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍,则这颗小行星的运转周期是( )A .4年B .8年C .12年D .16年 5. 3个人造地球卫星A 、B 、C ,在地球的大气层外沿如图所示的方向做匀速圆周运动,已知m A =m B <m C ,则关于三个卫星的说法中错误的是( )A . 线速度大小的关系是a b c v v v >=B . 周期关系是Ta<Tb=TcC . 向心力大小的关系是Fa=Fb<FcD . 轨道半径和周期的关系是232323CC B B A A T R T R T R ==6.某同学这样来推导第一宇宙速度:v =2πR/T=(2×3.14×6.4×106)/(24×3600)m/s=0.465×103m/s ,其结果与正确值相差很远,这是由于他在近似处理中,错误地假设:( )A .卫星的轨道是圆。
B .卫星的向心力等于它在地球上所受的地球引力。
一、第七章 万有引力与宇宙航行易错题培优(难)1.如图所示,a 、b 、c 是地球大气层外圈圆形轨道上运动的三颗卫星,a 和b 质量相等,且小于c 的质量,则( )A .b 所需向心力最小B .b 、c 的周期相同且大于a 的周期C .b 、c 的向心加速度大小相等,且大于a 的向心加速度D .b 、c 的线速度大小相等,且小于a 的线速度 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】A .因卫星运动的向心力是由它们所受的万有引力提供,由2GMmF r =向知,b 所受的引力最小,故A 正确; B .由2222GMm mr mr r T πω⎛⎫== ⎪⎝⎭得32r T GM=,即r 越大,T 越大,所以b 、c 的周期相等且大于a 的周期,B 正确;C .由2GMmma r= 得2GMa r =,即 21a r ∝所以b 、c 的向心加速度大小相等且小于a 的向心加速度,C 错误; D .由22GMm mv r r=得GMv r=,即 v r∝所以b 、c 的线速度大小相等且小于a 的线速度,D 正确。
故选ABD 。
2.宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至于因万有引力的作用吸引到一起.设两者的质量分别为m 1和m 2且12m m >则下列说法正确的是( )A .两天体做圆周运动的周期相等B .两天体做圆周运动的向心加速度大小相等C . m 1的轨道半径大于m 2的轨道半径D . m 2的轨道半径大于m 1的轨道半径 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A .双星围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动,故两者周期相同,所以A 正确;B .双星间万有引力提供各自圆周运动的向心力有m 1a 1=m 2a 2因为两星质量不等,故其向心加速度不等,所以B 错误; CD .双星圆周运动的周期相同故角速度相同,即有m 1r 1ω2=m 2r 2ω2所以m 1r 1=m 2r 2,又因为m 1>m 2,所以r 1<r 2,所以C 错误,D 正确。
万有引力定律课时练习班级 姓名 得分例题推荐1.下列关于万有引力的说法中,错误的是 ( )A .地面上自由下落的物体和天空中运行的月亮,受到的都是地球引力B .万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的C .F=Gm 1m 2/r 2 中的G 是比例常数,适用于任何两个物体之间,它没有单位D .万有引力定律适用于自然界中任意两个物体之间2.地球对表面物体的万有引力与物体受到的重力大小近似相等,若已知地球的质量M 、地球的半径R 和引力常量G ,试求出重力加速度g .练习巩固3.关于万有引力定律的适用范围,下列说法中正确的是 ( ) A .只适用于天体,不适用于地面物体B .只适用于球形物体,不适用于其他形状的物体C .只适用于质点,不适用于实际物体D .适用于自然界中任意两个物体之间 4.在万有引力定律的公式221rm Gm F =中,r 是 ( ) A .对星球之间而言,是指运行轨道的平均半径B .对地球表面的物体与地球而言,是指物体距离地面的高度C .对两个均匀球而言,是指两个球心间的距离D .对人造地球卫星而言,是指卫星到地球表面的高度 5.如图6—2—1所示,r 虽大于两球的半径,但两球的半径不能忽略,而球的质量分 布均匀,大小分别为m 1与m 2,则两球间万有引力的大小为 ( )A .221r m Gm B .2121r m Gm C .22121)(r r m Gm + D .22121)(r r r m Gm ++6.假设地球为一密度均匀的球体,若保持其密度不变,而将半径缩小1/2。
那么地面上的物体所受的重力将变为原来的 ( )A .2倍B .1/2C .4倍D .1/87.如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动,那么下列说法中正确的是 ( ) A .行星受到太阳的万有引力,万有引力提供行星圆周运动的向心力 B .行星受到太阳的万有引力,行星运动不需要向心力C.行星同时受到太阳的万有引力和向心力D.行星受到太阳的万有引力与它运行的向心力不相等8.苹果落向地球,而不是地球向上运动碰到苹果。
一、第七章 万有引力与宇宙航行易错题培优(难)1.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转的速率,如果超出了该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤附近的物体随星球做圆周运动,由此能得到半径为R,密度为ρ、质量为M 且均匀分布的星球的最小自转周期T ,下列表达式正确的是:( )A .2T =B .2T =C .T =D .T =【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB.当周期小到一定值时,压力为零,此时万有引力充当向心力,即2224m GMm RR Tπ= 解得:2T =① 故B 正确,A 错误; CD. 星球的质量343M ρV πρR ==代入①式可得:T =故C 正确,D 错误.2.2020年也是我国首颗人造卫星“东方红一号”成功发射50周年。
1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星“东方红一号”,目前仍然在椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度约为440km ,远地点高度约为2060km ;1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km 的地球同步轨道上。
设东方红一号在近地点的加速度为1a ,线速度1v ,东方红二号的加速度为2a ,线速度2v ,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为3a ,线速度3v ,则下列大小关系正确的是( ) A .213a a a >> B .123a a a >>C .123v v v >>D .321v v v >>【答案】BC 【解析】 【分析】【详解】AB .对于两颗卫星公转,根据牛顿第二定律有2MmGma r = 解得加速度为2GMa r=,而东方红二号的轨道半径更大,则12a a >;东方红二号卫星为地球同步卫星,它和赤道上随地球自转的物体具有相同的角速度,由匀速圆周运动的规律 2a r ω=且东方红二号卫星半径大,可得23a a >,综合可得123a a a >>,故A 错误,B 正确;CD .假设东方红一号卫星过近地点做匀速圆周运动的线速度为1v ',需要点火加速变为椭圆轨道,则11v v '>;根据万有引力提供向心力有 22Mm v G m r r=得卫星的线速度v =可知,东方红二号的轨道半径大,则12v v '>;东方红二号卫星为地球同步卫星,它和赤道上随地球自转的物体具有相同的角速度,由匀速圆周运动的规律有v r ω=且东方红二号卫星半径大,可得23v v >,综上可得1123v v v v '>>>,故C 正确,D 错误。
万有引力练习题一.选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确;有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
把正确答案填到答案纸上) 1.关于万有引力的说法,正确的是( )。
A.万有引力只是宇宙中各天体之间的作用力B.万有引力是宇宙中具有质量的物体间普遍存在的相互作用力C.地球上的物体以及地球附近的物体除受到地球对它们的万有引力外还受到重力作用D.太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力 2. 关于万有引力定律,下列说法中正确的是( )A.万有引力定律是牛顿在总结前人研究成果的基础上发现的B.万有引力定律适宜于质点间的相互作用C.公式中的G 是一个比例常数,是有单位的,单位是N·m 2/kg 2D.任何两个质量分布均匀的球体之间的相互作用可以用该公式来计算,r 是两球球心之间的距离3.假设行星绕恒星的运动轨道是圆,则其运行周期T 的平方与其运行轨道半径R 的三次方之比为常数,那么该常数的大小( )A.只与行星的质量有关B.只与恒星的质量有关C.与行星及恒星的质量都有关D.与恒星的质量及行星的速率有关4.设地球是半径为R 的均匀球体,质量为M ,若把质量为m 的物体放在地球的中心,则物体受到的地球的万有引力大小为( )。
A.零B.无穷大C.G 2Mm RD.无法确定5.对于万有引力定律的表达式221r m Gm F,下列说法中正确的是( ). (A )公式中G 为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的 (B )当r 趋于零时,万有引力趋于无限大(C )两物体受到的引力总是大小相等的,而与m 1、m 2是否相等无关 (D )两物体受到的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力6.地球质量大约是月球质量的81倍,在登月飞船通过月、地之间的某一位置时,月球和地球对它的引力大小相等,该位置到月球中心和地球中心的距离之比为( )A. 1︰27B. 1︰9C. 1︰3D. 9︰17.火星的质量和半径分别约为地球的 110和 12,地球表面的重力加速度为g ,则火星表面的重力加速度约为( )A .0.2 gB .0.4 gC .2.5 gD .5 g8.一名宇航员来到一个星球上,如果星球的质量是地球质量的一半,它的直径也是地球直径的一半,那么这名宇航员在该星球上所受到的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的( )。
万有引力定律 同步练习(一)行星的运动 万有引力定律1.关于万有引力定律,正确的是( )A 万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的B 两个物体间的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡了力C F = G 221r m m 中的G 为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的 D 万有引力定律适用于任何两个物体之间2.陨石落向地球的原因是( )A 陨石对地球的吸引力远小于地球对陨石的吸引力B 陨石对地球的吸引力和地球对陨石的吸引力大小相等,但陨石质量小,加速度大C 太阳不再吸引陨石,所以陨石在地球的吸引下落向地球D 陨石原在空中静止,在地球引力的作用下自由下落3.已知地球中心与月球中心的距离为3.84×105km ,地球质量大约是月球质量的81倍,则物体在 上,距月球中心 km 处能保持平衡4.已知地面的重力加速度是g ,距对面高度等于地球半径2倍处的重力加速度为 。
5.两个物体相距4×103m 时,相互吸引力F ,那么当它们相距2×103m 时,相互吸引力是 。
6.要使两物体间的万有引力减小到原来的41,下列办法可采用的是( ) A 使两物体的质量各减小一半,距离不变B 使其中一个物体的质量减小到原来的41,距离不变 C 使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变D 两物体的质量和距离都减小到原来的41 7.设想把物体放到地球的中心,则此物体与地球间的万有引力是( )A 零B 无穷大C 无法计算8.火星的半径是地球半径的一半,火星的质量约为地球质量的91,那么地球表面50kg 的物体受到地球的引力约是火星表面同质量的物体受到火星引力的 倍。
9.如图所示,r 远大于两球的半径,但两球半径不能忽略,球的质量均匀分布,大小分别为m 1与m 2,则两球间万有引力为( )A G m 1 m 2/r 2B G m 1 m 2/r 12 mC G m 1 m 2/(r 1+r 2)2D G m 1 m 2/(r 1+r+r 2)2。
四、万有引力定律的练习题一、选择题1、关于地球同步通讯卫星,下列说法中正确的是[]A.它一定在赤道上空运行B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D.它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间2、设地面附近重力加速度为g0,地球半径为R0,人造地球卫星圆形运行轨道半径为R,那么以下说法正确的是[]3、人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为R,线速度为v,周期为T,若要使卫星的周期变为2T,可能的办法是[]A.R不变,使线速度变为 v/2B.v不变,使轨道半径变为2RD.无法实现4、两颗靠得较近天体叫双星,它们以两者重心联线上的某点为圆心做匀速圆周运动,因而不至于因引力作用而吸引在一起,以下关于双星的说法中正确的是[]A.它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B.它们做圆周运动的线速度与其质量成反比C.它们所受向心力与其质量成反比D.它们做圆周运动的半径与其质量成反比5、由于地球的自转,地球表面上各点均做匀速圆周运动,所以[]A.地球表面各处具有相同大小的线速度B.地球表面各处具有相同大小的角速度C.地球表面各处具有相同大小的向心加速度D.地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心6、以下说法中正确的是[]A.质量为m的物体在地球上任何地方其重力都一样B.把质量为m的物体从地面移到高空中,其重力变小C.同一物体在赤道上的重力比在两极处重力大D.同一物体在任何地方质量都是相同的7、假设火星和地球都是球体,火星的质量M火和地球的质量M地之比M火/M地=p,火星的半径R火和地球的半径R地之比R火/R地=q,那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力的加速度g地之比等于[]A.p/q2B.pq2C.p/qD.pq8、假如一作圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍作圆周运动,则[]A.根据公式v=ωr,可知卫星的线速度将增大到原来的2倍9.如图为某行星绕太阳运动的轨道,下列关于太阳位置的描述正确的是 ( )A .太阳的位置在O 点B .太阳的位置一定在C .太阳的位置一定在C 1、C 2两点中的一点D .太阳的位置可以在C 1、O 、C 2任意一点 10. 地球绕太阳的运行轨道是椭圆形,因而地球与太阳之间的距离岁季节变化。
第六章 万有引力定律 单元练习1一、选择题(每题4分,共48分)1.甲、乙两物体之间的万有引力的大小为F ,若保持乙物体的质量不变,而使甲物体的质量减小到原来的1/2,同时使它们之间的距离也减小一半,则甲、乙两物体之间的万有引力的大小变为( ) A.F B.F /2 C.F /4 D.2F 答案:B2.地球表面的重力加速度为g 0,物体在距地面上方3R 处(R 为地球半径)的重力加速度为g ,那么两个加速度之比g /g 0等于 ( )A.1:1B.1:4C.1:9D.1:16 答案:D3.假如一个人造卫星在圆周运动的轨道半径增大到原来的2倍时,仍做圆周运动.则下列各种因果关系中正确的是( )A.根据v r ω=,可知卫星的线速度必将增大到原来的2倍B.根据2/F mv r =,可知卫星所受的向心力将变为原来的1/2C.根据2/F GMm r =,可知提供的向心力将减小到原来的1/4D.根据B 和C 中给出的公式.可知提供的向心力将减小到原来的1/答案:C4.下列说法正确的是( )A.行星绕太阳的椭圆轨道可以近似地看作圆轨道,其向心力来源于太阳对行星的引力B.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力,所以行星绕太阳转而不是太阳绕行星转C.万有引力定律适用于天体,不适用于地面上的物体D.行星与卫星之间的引力.地面上的物体所受的重力和太阳对行星的引力,性质相同,规律也相同. 答案:AD5.物体在月球表面上的重力加速度为地球表面上的重力加速度的1/6,说明了( ) A.地球的直径是月球的6倍 B.地球的质量是月球的6倍C.物体在月球表面受的重力是在地球表面受的重力的1/6D.月球吸引地球的力是地球吸引月球的1/6 答案:C6.火星和地球都可视为球体,火星的质量M 火和地球质量M 地之比/M M p =火地,火星半径R 火和地球半径R 地之比/R R q =火地,那么火星表面处的重力加速度g 火和地球表面处的重力加速度g 地之比/g g 火地等于( ) A.p /q 2B.pq 2C.p /qD.pq答案:A (点拨:2GM g R =,所以222g M R pg M R q ==火火地地地火)7.一个半径比地球大2倍,质量是地球的36倍的行星,它的表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的( )A.3倍B.4倍C.6倍D.18倍 答案:B (点拨:参考第6题)8.关于开普勒第三定律32R k T= (R 为椭圆轨道的半长轴)中的常数k 的大小,下列说法中正确的是( )A.与行星的质量有关B.与中心天体的质量有关C.与恒星及行星的质量有关D.与中心天体的密度有关 答案:B9.一个物体在地面所受重力为G ,近似等于物体所受的万有引力,则以下说法中正确的是(地球半径为R)( )A.离地面高度R 处所受引力为4mgB.离地面高度为R 处所受引力为12mgC.离地面高度为2R 处所受引力为19mgD.离地心12R 处所受引力为4mg答案:C10.发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是( )A.开普勒、卡文迪许B.牛顿、伽利略C.牛顿、卡文迪许D.开普勒、伽利略 答案:C11.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是( ) A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 C.离太阻越近的行星运动周期越长D.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 答案:D12.苹果落向地球,而不是地球向上运动碰到苹果,下列论述中正确的是( )A.是由于苹果质量小,对地球的引力较小,而地球质量大,对苹果的引力大造成的B.是由于地球对苹果有引力,而苹果对地球没有引力造成的C.苹果对地球的作用力和地球对苹果的作用力相等,由于地球质量极大,不可能产生明显加速度D.以上说法都不正确 答案:C二、填空题(每题5分,25分)13.粗略地认为地球表面处的引力加速度为10m /s 2,月球到地心的距离是地球半径的60倍,那么,由于地球对月球的吸引而产生的引力加速度的大小是________m /s 2。
万有引力练习题精选一、选择题1. 下列哪个物体会受到万有引力的作用?A. 火焰B. 电视机C. 月亮D. 咖啡杯2. 以下哪个因素对万有引力的大小有影响?A. 物体的电荷B. 物体的颜色C. 物体的形状D. 物体的质量3. 如果两个物体的质量都增加一倍,它们之间的万有引力会如何变化?A. 减小一倍B. 保持不变C. 增加一倍D. 不确定4. 对于两个质量相同的物体,它们之间的万有引力与它们之间的距离之间的关系是?A. 距离增加,引力减小B. 距离增加,引力增大C. 距离减小,引力增大D. 距离减小,引力减小5. 假设一个物体在地球上受到了100N的万有引力,将此物体带到月球上,它受到的万有引力会如何变化?A. 减小B. 增加C. 保持不变D. 不确定二、填空题1. 万有引力的公式为\[F = G \cdot \frac{{m_1 \cdotm_2}}{{r^2}}\]。
其中,\(F\)代表引力大小,\(G\)代表__万有引力常量__,\(m_1\)和\(m_2\)分别表示两个物体的__质量__,\(r\)代表两个物体之间的__距离__。
2. \(F\)的单位是__牛顿__,\(G\)的单位是__牛顿·米\(^2\)/千克\(^2\)__,质量的单位是__千克__,距离的单位是__米__。
三、简答题1. 简要解释万有引力的概念和原理。
2. 解释为什么地球上的物体会朝向地心下落。
四、应用题1. 一个质量为10千克的物体与一个质量为20千克的物体相距10米,计算它们之间的万有引力大小。
2. 如果一个物体在地球上的质量是50千克,在月球上的质量是8.33千克,计算它在地球上受到的万有引力和在月球上受到的万有引力大小。
3. 如果两个质量相同的物体之间的万有引力是500N,它们之间的距离是2米,计算万有引力常量\(G\)的大小。
参考答案一、选择题1. C2. D3. C4. C5. C二、填空题1. 万有引力常量,质量,距离2. 牛顿,牛顿·米\(^2\)/千克\(^2\),千克,米三、简答题1. 万有引力是一种质量间相互作用的力,是指两个物体之间的引力作用。
万有引力练习题及答案详解单 元 自 评1.人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动时,以下叙述正确的是( bc ) A. 卫星的速度一定大于或等于第一宇宙速度 B.在卫星中用弹簧秤称一个物体,读数为零C.在卫星中,一个天平的两个盘上,分别放上质量不等的两个物体,天平不偏转D.在卫星中一切物体的质量都为零2.两颗靠得较近的天体组成双星,它们以两者连线上某点为圆心,做匀速圆周运动,因而不会由于相互的引力作用而被吸到一起,下面说法正确的是( )A.它们做圆周运动的角速度之比,与它们的质量之比成反比B.它们做圆周运动的线速度之比,与它们的质量之比成反比C.它们做圆周运动的向心力之比,与它们的质量之比成正比D.它们做圆周运动的半径之比,与它们的质量之比成反比3.苹果落向地球,而不是地球向上运动碰到苹果,发生这个现象的原因是( ) A.由于苹果质量小,对地球的引力小,而地球质量大,对苹果引力大造成的 B.由于地球对苹果有引力,而苹果对地球无引力造成的C.苹果与地球间的引力是大小相等的,由于地球质量极大,不可能产生明显的加速度D.以上说法都不对4.两颗人造地球卫星,质量之比m 1:m 2=1:2,轨道半径之比R 1:R 2=3:1,下面有关数据之比正确的是( )A.周期之比T 1:T 2=3:1B.线速度之比v 1:v 2=3:1C.向心力之比为F 1:F 2=1:9D.向心加速度之比a 1:a 2=1:95.已知甲、乙两行星的半径之比为a ,它们各自的第一宇宙速度之比为b ,则下列结论不正确的是( )A.甲、乙两行星的质量之比为b 2a:1B.甲、乙两行星表面的重力加速度之比为b 2:a C.甲、乙两行星各自的卫星的最小周期之比为a:b D.甲、乙两行星各自的卫星的最大角速度之比为b:a6.地球同步卫星距地面高度为h ,地球表面的重力加速度为g ,地球半径为R,地球自转的角速度为ω,那么下列表达式表示同步卫星绕地球转动的线速度的是( )A.ω)(h R v +=B.)/(h R Rg v +=C.)/(h R g R v +=D.32ωg R v =7.某一行星有一质量为m 的卫星,以半径r ,周期T 做匀速圆周运动,求: (1)行星的质量; (2)卫星的加速度;(3)若测得行星的半径恰好是卫星运行半径的1/10,则行星表面的重力加速度是多少?8.两个星球组成双星,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。
万有引力练习题在物理学中,万有引力是一种描述物体之间相互吸引力的力。
它是由英国科学家艾萨克·牛顿于1687年提出的,并成为牛顿力学的基础之一。
在日常生活中,我们经常会遇到与万有引力相关的问题。
本文将为您提供一些关于万有引力的练习题,帮助您巩固对这个概念的理解。
练习题1:两个质量分别为m1和m2的物体位于距离为r的距离上。
它们之间的万有引力为F。
根据牛顿万有引力定律,我们知道引力与物体质量和距离的平方成正比,即F =G * (m1 * m2) / r^2其中,G是万有引力常数。
请回答以下问题:a) 如果m1的质量增加一倍,m2的质量保持不变,引力会如何变化?b) 如果m1和m2的质量都增加一倍,引力会如何变化?c) 如果r的距离增加一倍,引力会如何变化?练习题2:地球围绕太阳公转是由于万有引力的作用。
假设地球质量为5.97 ×10^24千克,太阳质量为1.99 × 10^30千克,地球与太阳之间的平均距离为1.496 × 10^11米。
a) 计算地球围绕太阳公转所受的引力大小。
b) 如果地球的质量增加了一倍,公转所受引力会如何变化?c) 如果地球距离太阳的距离增加了两倍,公转所受引力会如何变化?练习题3:假设有两个质量分别为m和M(其中m < M)的物体,它们的距离为d。
a) 当m的质量远小于M的质量时,哪个物体受到的引力更大?为什么?b) 当物体m的质量与物体M的质量相等时,它们之间的引力大小是多少?c) 当物体m的质量接近于物体M的质量时,引力大小会如何变化?练习题4:一个人在地球的表面上站立,地球的半径为6,371千米,质量为5.97 × 10^24千克。
假设这个人的质量为75千克。
a) 计算这个人所受到的引力大小。
b) 如果这个人站在地球半径的两倍远处,他所受的引力会如何变化?这些练习题旨在帮助您巩固对万有引力的理解,并练习在不同情境下应用万有引力定律进行计算。
《万有引力定律》习题1.设想人类开发月球,不断把月球上的矿藏搬运到地球上,假定经过长时间开采后,地球仍可看做是均匀的球体,月球仍沿开采前的圆周轨道11运动.则与开采前相比()A.地球与月球的万有引力将变大 B.地球与月球的万有引力将变小C.月球绕地球运动的周期将变长D.月球绕地球运动的周期将变短定2、同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星()A.它可以在地面上任一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同值B.它可以在地面上任一点的正上方,但离地心的距离是一定的C.它只能在赤道的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同值D.它只能在赤道的正上方,且离地心的距离是一定的3、火星有两颗卫星,分别为火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆,已知火卫一的周期为7小时39分,火卫二的周期为30小时18分,则两颗卫星相比(AC) A.火卫一距火星表面较近B.火卫二的角速度较大C.火卫一的运动速度较大D.火卫二的向心加速度较大4、环绕地球在圆形轨道上运行的人造地球卫星,其周期可能是()A.60分钟B.80分钟C.180分钟D.25小时5、人造地球卫星在圆形轨道上环绕地球运行时有:( )A.轨道半径越大,速度越小,周期越长B.轨道半径越大,速度越大,周期越短C.轨道半径越大,速度越大,周期越长D.轨道半径越小,速度越小,周期越长6、可以发射一颗这样的人造地球卫星,使其圆轨道()A.与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心B.与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆C.与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地球表面是静止的D.与地球表面上赤道线是共面同心圆,但卫星相对地球表面是运动的7、地球可近似看成球形,由于地球表面上物体都随地球自转,所以有:( )A.物体在赤道处受的地球引力等于两极处,而重力小于两极处B.赤道处的角速度比南纬300大C.地球上物体的向心加速度都指向地心,且赤道上物体的向心加速度比两极处大D.地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力8、地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,若高空中某处的重力加速度为g/2,则该处距地面球表面的高度为:( )A.(2—1)R B.R C.2R D.2R9、A、B两颗行星,各有一颗卫星,卫星轨道接近各自的行星表面,如果两行星的质量比为M A:M B=p,两行星的半径比为R A:R B=q,则两卫星的周期之比为:()A.pq B.q p C.P qq/p/D.q p10、绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内,其内物体处于完全失重状态,物体:()A.不受地球引力作用B.所受引力全部用来产生向心加速度C.加速度为零D.物体可在飞行器悬浮11、如图所示,三颗人造地球卫星的质量M a=M b<( )A.线速度v b=v c<v aB.周期T b=T c>T aC.b与c的向心加速度大小相等,且大于aD.b所需的向心力最小12、设行星绕恒星运动轨道为圆形,则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比T2/R3=K为常数,此常数的大小:()A.只与恒星质量有关B.与恒星质量和行星质量均有关C.只与行星质量有关D.与恒星和行星的速度有关13、假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做匀速圆周运动,则:( )A.根据公式v=ωr,可知卫星的线速度增大到原来的2倍B.根据公式F=mv2/r,可知卫星所需的向心力减小到原来的1/2C.根据公式F=GMm/r2,可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4D.根据上述B和A给出的公式,可知卫星的线速度将减小到原来的√2/2 14.地球赤道上的物体重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a,要使赤道上的物体飘起来,则地球转速应为原来的( )A.g/aB. ()ag/)g/(- D. aa+ C . aag/15.根据观测,在土星层有一个环,为了判断和土星连在一起的是连续物还是小卫星群,可测出环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离r之间的关系下列说法正确的是()A.若v与r成正比,则环的连续物。
万有引力练习一、单项选择题1.人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为R ,线速度为V ,周期为T 。
若要使卫星的周期变为2T ,可以采取的办法是:( )A 、R 不变,使线速度变为V/2;B 、V 不变,使轨道半径变为2R ;C 、使轨道半径变为R 34;D 、使卫星的高度增加R 。
2.关于“亚洲一号”地球同步卫星,下说法正确的是( )A .已知该卫星的质量为1.24t ,若它的质量增加到2.48t ,则其同步轨道半径将变为原来的21。
B .它的运行速度一定小于7.9km/s 。
C .它可以经过北京的正上空,所以我国可以利用他进行电视转播。
D .它距离地面的高度约为地球半径的5.6倍,所以它的向心加速度约为其下方地面上的物体重力加速度的26.51。
3.下列说法正确的有( )A .人造地球卫星运行的速率可能等于8km/s 。
B .一航天飞机绕地球做匀速圆周运动,在飞机内一机械手将物体相对航天飞机无初速地释放于机外,则此物体将做自由落体运动。
C .由于人造地球卫星长期受微小阻力的作用,因此其运行的速度会逐渐变大。
D .我国2003年10月“神州”5号飞船在落向内蒙古地面的过程中,一直处于失重状态。
4.2003年10月15日,我国成功地发射了“神舟五号”载人飞船,经过21小时的太 空飞行,返回舱于次日安全着陆。
已知飞船在太空中运行的轨道是一个椭圆,椭圆的一个焦点是地球的球心,如图4所示,飞船在飞行中是无动力飞行,只受到地球的万有引力作用,在飞船从轨道的A 点沿箭头方向运行到B 点的过程中,有以下说法:①飞船的速度逐渐增大 ②飞船的速度逐渐减小 ③飞船的机械能守恒④飞船的机械能逐渐增大。
上述说法中正确的是( )A .①③B .①④C .②③D .②④ 5、发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q 点,轨道2、3相切于P 点,如图20所示。
万有引力练习题及答案一.选择题 1.关于万有引力的说法,正确的是。
A.万有引力只是宇宙中各天体之间的作用力 B.万有引力是宇宙中具有质量的物体间普遍存在的相互作用力 C.地球上的物体以及地球附近的物体除受到地球对它们的万有引力外还受到重力作用 D.太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力. 关于万有引力定律,下列说法中正确的是 A.万有引力定律是牛顿在总结前人研究成果的基础上发现的 B.万有引力定律适宜于质点间的相互作用 C.公式中的G是一个比例常数,是有单位的,单位是N·m2/kg2 D.任何两个质量分布均匀的球体之间的相互作用可以用该公式来计算,r是两球球心之间的距离 3.假设行星绕恒星的运动轨道是圆,则其运行周期T的平方与其运行轨道半径R的三次方之比为常数,那么该常数的大小 A.只与行星的质量有关B.只与恒星的质量有关 C.与行星及恒星的质量都有关D.与恒星的质量及行星的速率有关 4.设地球是半径为R的均匀球体,质量为M,若把质量为m的物体放在地球的中心,则物体受到的地球的万有引力大小为。
A.零 B.无穷大 C.GMm R D.无法确定 Gm1m2 ,下列说法中正确的是. r2 公式中G为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的当r趋于零时,万有引力趋于无限大 两物体受到的引力总是大小相等的,而与m1、m2是否相等无关两物体受到的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力 6.地球质量大约是月球质量的81倍,在登月飞船通过月、地之间的某一位置时,月球和地球对它的引力大小相等,该位置到月球中心和地球中心的距离之比为 A. 1︰B.1︰C.1︰3D.︰1 11 7.火星的质量和半径分别约为地球的10和,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力 5.对于万有引力定律的表达式F? 加速度约为 A.0.gC.2.g B.0.g D.g 8.一名宇航员来到一个星球上,如果星球的质量是地球质量的一半,它的直径也是地球直径的一半,那么这名宇航员在该星球上所受到的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的。
万有引力定律练习题(含答案) 第七章万有引力与宇宙航行第2节万有引力定律1.下列现象中,不属于由万有引力引起的是……答案:C解析:A选项是由星球之间的万有引力作用而聚集不散,B选项是由地球的引力提供向心力,使月球绕地球做圆周运动,D选项是由地球的引力作用,使树上的果子最终落向地面。
只有C选项是电子受到原子核的吸引力而绕核旋转不离去,不是万有引力。
2.均匀小球A、B的质量分别为m、5m,球心相距为R,引力常量为G,则A球受到B球的万有引力大小是……答案:A解析:根据万有引力定律可得:F=G×m×5m/(2R)²,化简得F=G×m²/(2R²),即A球受到B球的万有引力大小为G×m²/(2R²)。
3.两个质点的距离为r时,它们间的万有引力为2F,现要使它们间的万有引力变为F,将距离变为……答案:B解析:根据万有引力定律,距离为r时,它们间的万有引力为2F,则2F=G×m×m/r²,将万有引力变为F,则F=G×m×m/r'²,联立可得:r' = 2r,即将距离变为原来的二分之一。
4.假设地球是一半径为R,质量分布均匀的球体。
已知质量分布均匀的球壳对壳内物体引力为零,地球表面处引力加速度为g。
则关于地球引力加速度a随地球球心到某点距离r的变化图像正确的是……答案:B解析:当距离大于地球半径时,根据万有引力提供重力可得加速度g'=GM/r²,范围内的球壳随距离增大,加速度变小。
当距离小于地球半径时,此时距离地心对物体没有引力,那么对其产生引力的就是半径为R的中心球体的引力,因此加速度与距离成正比,选项B正确。
之间的引力与它们的距离成反比,与它们的质量成正比D.万有引力只存在于地球和其他星球之间,不存在于地球和其他物体之间答案】A、C解析】A。
一、 选择题1、 关于地球同步通讯卫星,下列说法中正确的是 .................................... [ ]A.它一定在赤道上空运行 B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D.它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间2、 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为R ,线速度为V ,周期为T ,若要使卫星的周期变为2T ,可能的办法是 ............................................. []A.R 不变,使线速度变为 v/2B.v 不变,使轨道半径变为 2R C •轨道半径变为3 4 RD.无法实现3、 a 、b 、c 是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,a 、b质量相同,且小于c 的质量,则 ........................... [ ]A.b 所需向心力最小B .b 、c 的线速度相等,且小于a 的线速度.C.b 、c 的向心加速度相等,且大于 a 的向心加速度D.b 、c 周期相等 4、 由于地球的自转,地球表面上各点均做匀速圆周运动,所以 ......A.地球表面各处具有相同大小的线速度B.地球表面各处具有相同大小的角 速度C.地球表面各处具有相同大小的向心加速度D.地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心5、 假设火星和地球都是球体, 火星的质量M 火和地球的质量M 地之比M 火/M 地=p ,火星的半径R 火和地球的半径R 地之比R 火 /R 地=q ,那么火星表面处的重力加速度 g 火和地球表面处的重力的加速度g 地之比等于 ...................................... [ ]2 2A.p/qB.pqC.p/qD.pq 6、 假如一作圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍作圆周运动,则[]A. 根据公式v= 3 r ,可知卫星的线速度将增大到原来的2倍B. 根据公式F=mv 2/r ,可知卫星所需的向心力将减小到原来的 1/2C .根据公式F=GMm/r 2,可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4D .根据上述B 和C 中给出的公式,可知卫星运动的线速度将减小到原来的 ,2 /27 .下列情形中,哪些能求得地球的质量 ................................... []A .已知地球的半径和地球表面的重力加速度。
《曲线运动与万有引力》单元练习班级姓名
选择题(1——6单选,5分/题;7——10多选,6分/题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
1. 一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内()
A.速度一定在不断地改变,加速度也一定不断地改变 B. 速度一定在不断地改变,加速度可以不变C.速度可以不变,加速度一定不断地改变D.速度可以不变,加速度也可以不变
2.做平抛运动的物体,每秒的速度增量总是()
A.大小相等,方向相同 B.大小不等,方向不同
C.大小相等,方向不同 D.大小不等,方向相同
3. 由于地球的自转,地球表面上各点均做匀速圆周运动,所以()
A. 地球表面各处具有相同大小的线速度
B. 地球表面各处具有相同大小的角速度
C. 地球表面各处具有相同大小的向心加速度
D. 地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心
4. 某星球质量为地球质量的9倍,半径为地球半径的一半,在该星球表面从某一高度以10 m/s的初速度竖直向上抛出一物体,从抛出到落回原地需要的时间为(g地=10 m/s2)()
A.1s B.1/9 s C.1/18 s D.1/36 s
5. 设想把质量为m的物体放在地球的中心,地球的质量为M,半径为R,则物体与地球间的万有引力是()
A. 零
B. 无穷大
C. GMm/R2
D. 无法确定
6.在地球大气层外有很多太空垃圾绕地球做匀速圆周运动,每到太阳活动期,由于受太阳的影响,地球大气层的厚度开始增加,使得部分垃圾进入大气层.开始做靠近地球的近心运动,产生这一结果的初始原因是()
A.由于太空垃圾受到地球引力减小而导致做近心运动
B.由于太空垃圾受到地球引力增大而导致做近心运动
C.由于太空垃圾受到空气阻力而导致做近心运动
D.地球引力提供了太空垃圾做匀速圆周运动所需的向心力,故产生向心运动的结果与空气阻力无关7.下列实例属于超重现象的是()
A.汽车驶过拱形桥顶端B.荡秋千的小孩通过最低点
C.跳水运动员被跳板弹起,离开跳板向上运动D.火箭点火后加速升空
8.有关开普勒关于行星运动的描述,下列说法中正确的是( )
A.所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上
B.所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上
C.所有的行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
D.不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的
9. 关于地球同步通讯卫星,下列说法中正确的是()
A. 它一定在赤道上空运行
B. 各国发射的这种卫星轨道半径都一样
C. 它的线速度一定小于第一宇宙速度
D. 它的线速度介于第一和第二宇宙速度之间
10.已知万有引力常量G,要计算地球的质量还需要知道某些数据,现在给出下列各组数据,可以计算出地球质量的是( )
A.地球公转的周期及半径B.月球绕地球运行的周期和运行的半径
C.人造卫星绕地球运行的周期和速率 D.地球半径和同步卫星离地面的高度
11. (15分)宇航员站在某一星球距离表面h高度处,以初速度v0沿水平方向抛出一个小球,经过时间t 后小球落到星球表面,已知该星球的半径为R,引力常量为G,求:⑴该星球表面的重力加速度g的大小;
⑵小球落地时的速度大小;⑶该星球的质量;
12. (15分)某人站在一平台上,用长L=0.6m的轻细线拴一个质量为m=0.6kg的小球,让它在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动,当小球转到最高点A时,人突然撒手。
经0.8s小球落地,落地点B与A点的水平距离BC=4.8m,不计空气阻力,g=10m/s2。
求:
⑴ A点距地面高度。
⑵小球离开最高点时的线速度及角速度大小。
⑶人撒手前小球运动到A点时,绳对球的拉力大小。
13.(16分)用不同的方法估算银河系的质量,所得结果也不相同。
以下是诸多估算方法中的一种。
根据观测结果估计,从银河系中心到距离为R=3×109R0(R0表示地球轨道半径)的范围内集中了质量M1=1.5×1011M0(M0表示太阳的质量)。
在上面所指的范围内星体运转的周期为T=3.75×108年。
求银河系“隐藏”的质量,即在半径为R的球体内未被观察到的物质的质量,计算中可以认为银河系的质量都集中在其中心。