2017人教版高中物理必修二第六章第3节《万有引力定律》同步练习
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6、3 万有引力定律
建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分
一、选择题(本题包括8小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分,共48分)
1对于质量为与质量为的两个物体间的万有引力的表达式 ,下列说法正确的就是( )
Ａ、公式中的就是引力常量,它就是由实验得出的,而不就是人为规定的
Ｂ、当两物体间的距离趋于零时,万有引力趋于无穷大
Ｃ、与所受引力大小总就是相等的
Ｄ、两个物体间的引力总就是大小相等、方向相反的,就是一对平衡力
2万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律、以下说法正确的就是( ) Ａ、物体的重力不就是地球对物体的万有引力引起的
Ｂ、人造地球卫星离地球越远,受到地球的万有引力越大
Ｃ、人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供
Ｄ、宇宙飞船内的宇航员处于失重状态就是由于没有受到万有引力的作用
3、设想把物体放到地球中心,则此物体与地球间的
万有引力为( )
Ａ、零Ｂ、无穷大
Ｃ、某一有限值Ｄ、无法确定
４、对于质量为与质量为的两个物体间的万有引力的表达式 ,下列说法正确的就是( )
Ａ、公式中的就是引力常量,它就是由实验得出的,而不就是人为规定的
Ｂ、当两物体间的距离趋于零时,万有引力趋于无穷大
Ｃ、与所受引力大小总就是相等的
Ｄ、两个物体间的引力总就是大小相等,方向相反的,就是一对平衡力
5两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起时,它们之间的万有引力为、若两个半径２倍于小铁球的实心大铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力
为( )
Ａ、Ｂ、4
Ｃ、Ｄ、
6设地球的质量为,赤道半径为,自转周期为,则地
球赤道上质量为的物体所受重力的大小为(式中为万有引力常量)( )
Ａ、
Ｂ、
Ｃ、
Ｄ、
7、在离地面距离等于地球半径的3倍(设地球表面重
力加速度为)处,由于地球的作用而产生的加速
度为,则为( )
Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、
8、陨石落向地球就是因为( )
Ａ、陨石对地球的吸引力远小于地球对陨石的吸引力,所以陨石落向地球
Ｂ、陨石对地球的吸引力与地球对陨石的吸引力大小相等,但陨石质量小、加速度大,所以改变
运动方向落向地球
Ｃ、太阳不再吸引陨石,所以陨石落向地球
Ｄ、陨石就是受到其她星球的斥力落向地球的二、填空题(本题共3小题,9题6分,10题6分,11题8分,共20分)
9、火星半径就是地球半径的一半,火星质量约为地
球质量的,那么地球表面质量为的物体受到地球的吸引力约为火星表面同质量物体受到火星引
力的倍、
10、设想通过地心将地球打穿一个洞,从洞的一端静
止的放入一个比洞的直径小一些的球,那么此球在洞中的运动情况就是、11、火星的半径就是地球半径的,火星质量就是地球
质量的,忽略火星与地球的自转,如果地球上质量为的人到火星上去,则此人在火星表面的质量就是 ,所受的重力就是 ;在火星表面由于火星的引力产生的加速度就是
、在地球表面上可举起杠铃
的人,到火星上用同样的力可举起的质量就是
、
三、计算题(本题共2小题,每小题16分,共32分、解答时应写出必要的文字说明、方程式与重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分、有数值计算的题,答案中必须明确写出数值与单位)
12、某星球的质量约为地球的倍,半径约为地球的一
半、若从地球上高处平抛一物体,射程为、则在该星球上,从同样高度,以同样的初速度平抛同一
物体,射程变为多少？
13、有一质量为、半径为的密度均匀球体,在距离球
心为的地方有一质量为的质点,现从中挖去一半径为的球体时,如图1所示,求剩下部分对的万有引力为多大？
图1
6、3 万有引力定律
得分:
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
二、填空题
9、
10、
11、
三、计算题
12、
13、
6、3 万有引力定律参考答案
一、选择题
1、解析:万有引力定律只适用于两质点间的作用,当两物体间距时,两物体就不能瞧作质点,
万有引力定律不适用
2、解析:物体的重力就是由地球的万有引力产生的,万有引力的大小与质量成正比,与距离的
平方成反比,所以、错;人造地球卫星绕地球运动的向心力就是由万有引力提供的,宇宙飞船内的宇航员处于失重状态就是因为宇航员受到的万有引力全部用来提供宇航员做圆周运动所需的向心力
3、解析:不可用求此时的万有引力,因为→时,物体不可视为质点,公式不再适用,可把地球分
成无数个质点,每一个点关于物体有一个对称质点,两者对物体的万有引力的合力为零,从而选、
4、解析:由基本概念,万有引力定律及其适用条件逐项判断、引力常量值就是英国物理学家
卡文迪许运用构思巧妙的“精密”扭秤实验第一次测定出来的,所以选项正确、两个物体之间有万有引力就是一对作用力与反作用力,它们总就是大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上,所以选项正确、
点拨:由于对万有引力定律只适用于质点这一条件缺乏深刻理解(或根本上不注意适用条件),所以不能认识当两物体间的距离趋于零时,这两个物体不能瞧做质点,万有引力定律不适用于此种情况,盲目套用定律错选、
5、解析:小铁球之间的万有引力为:
大球半径就是小铁球的２倍,其质量分别为:小铁球、
大铁球
故两个大铁球间的万有引力为:、
点拨:要准确理解万有引力定律公式中各量的物理意义并能灵活应用、本题准确判定小球与大球的质
量、球心距离关系就是关键、
6、解析:赤道上的物体因随地球自转而处于失重状态,故、故选项Ｃ正确、
7、解析:本题考查万有引力定律的简单应用、地球表面处的重力加速度与在离地心高处的
加速度均由地球对物体的万有引力产生,所以有,所以、
点拨:关键弄清加速度产生的原因:万有引力、
8、解析:两个物体间的万有引力就是一对作用力与反作用力,它们大小相等方向相反,万有引
力在任何情况下均存在,故、、均错误,陨石落向地面就是由于陨石质量与地球质量相比很小,
故运动状态易改变且加速度大,故正确、
二、填空题
9、解析:设火星质量为,地球质量为,火星半径为,地球半径为,则由得
、
10、从放入端开始向地心做加速运动,从地心开始向另一端做减速运动,到另一端速度变为零,接
下来,从另一端向地心做加速运动,到地心后改做减速运动,回到放入端时速度变为零,然后重复上面的运动、
解析:小球在洞的两端时,地球的质量认为集中在地心,小球受引力指向地心、当小球运动到地心时,地球分为上下两部分,这两部分对小球的引力之与为零、
11、解析:人在地球上质量为,到火星上质量仍为,忽略自转时,火星(地球)对物体的引力就就是
物体在火星(地球)上所受的重力,则人在火星上所受的重力为:
火星表面的重力加速度为、
人在地球表面与火星表面用同样的力,举起物体的重力相等、放在火星上能举起物体的质量为,则有:
方法点拨:此时应注意隐含条件:人在不同星球举力(即举起物体的重力)就是相等的、
三、计算题
12、解析:物体做平抛运动,两次水平射程不同,就是因为星球不同,即星球表面的重力加速度不
同、设物体抛出时初速度为,则在地球上有:
水平方向: 竖直方向:
又、
在星球上有:水平方向: 竖直方向:
又、
由以上各式得、
13、解析:一个质量均匀分布的球体与球外的一个质点间的万有引力可以用公式直接进行计算,
但当球体被挖去一部分后,由于质量分布不均匀,万有引力定律就不再适用、此时我们可以用“割补法”进行求解、设想将被挖部分重新补回,则完整球体对质点的引力为,可以瞧作就是剩余部分对质点的引力与被挖小球对质点的引力的合力,即、
设被挖小球的质量为,其球心到质点间的距离为、由题意,知,;
由万有引力定律,得: ; ;故:
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