2018高中物理第六章萬有引力與航天2破解神秘的萬有引力定律練習(xí)新人教版必修220180820245

1、破解神秘的萬有引力定律1. （南京模擬）宇宙空間中任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體之間都存在引力，在實(shí)際生活中，為什么相距較近的兩個(gè)人沒有吸在一起？其原因是（）a. 他們兩人除萬有引力外，還有一個(gè)排斥力b. 萬有引力太小，只在這一個(gè)力的作用下，還不能把他們相吸到一起c. 由于萬有引力很小，地面對(duì)他們的作用力總能與之平衡d. 人與人之間沒有萬有引力2. （濟(jì)南模擬）第谷、開普勒等人對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的研究漫長(zhǎng)而曲折，牛頓在他們研究的基礎(chǔ)上，得出了科學(xué)史上最偉大的定律之一萬有引力定律。下列有關(guān)萬有引力定律的說法中正確的是（）a. 開普勒通過研究觀測(cè)記錄發(fā)現(xiàn)行星繞太陽運(yùn)行的軌道是橢圓b. 太陽與行星之間引力的規(guī)律并不適

2、用于行星與它的衛(wèi)星c. 庫(kù)侖利用實(shí)驗(yàn)較為準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量g的數(shù)值d. 牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中，應(yīng)用了牛頓第三定律的知識(shí)3. 牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量g，g在國(guó)際單位制中的單位是（）a. nm2/kg2 b. nm/kg2 c. nm2/kg d. nm/kg4. 為了驗(yàn)證地面上的物體受到的重力與地球吸引月球、太陽吸引行星的力是同一性質(zhì)的力，遵守同樣的規(guī)律，牛頓做過著名的“月地”檢驗(yàn)，基本想法是：如果重力和星體間的引力是同一性質(zhì)的力，那么它們都與距離的二次方成反比關(guān)系。由于月心到地心的距離是地球半徑的60倍，那么月球繞地球做近似圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度應(yīng)該是

3、地面重力加速度的（）a. b. 3600倍 c. d. 60倍5. 要使兩物體間的萬有引力減小到原來的，下列辦法不可采用的是（）a. 使兩物體的質(zhì)量各減少一半，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為原來的2倍，質(zhì)量不變d. 使兩物體間的距離和質(zhì)量都減為原來的6. 一顆運(yùn)行中的人造地球衛(wèi)星，到地心的距離為r時(shí)，所受萬有引力為f；到地心的距離為2r時(shí)，所受萬有引力為（）a. fb. 3fc. fd. f7. 據(jù)報(bào)道，天文學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級(jí)地球”，名為“55cancrie”該行星繞母星（中心天體）運(yùn)行的周期約為地球繞太陽運(yùn)行周期的，母

4、星的體積約為太陽的60倍假設(shè)母星與太陽密度相同，“55cancrie”與地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則“55cancrie”與地球的（）a. 軌道半徑之比約為b. 軌道半徑之比約為c. 向心加速度之比為d. 向心加速度之比為8.（1）關(guān)于萬有引力恒量g的較為準(zhǔn)確的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，最早是由英國(guó)物理學(xué)家_所做扭秤實(shí)驗(yàn)得到的。（2）（多選題）為了測(cè)量石英絲極微小的扭轉(zhuǎn)角，該實(shí)驗(yàn)裝置中采取使“微小量放大”的主要措施是_a. 利用平面鏡對(duì)光線的反射 b. 增大t型架橫梁的長(zhǎng)度c. 減少石英絲的直徑 d. 增大刻度尺與平面鏡的距離（3）已知t型架水平橫梁長(zhǎng)度為l，質(zhì)量分別為m、m的球，位于同一水平面，當(dāng)橫梁處于力矩平衡

5、狀態(tài)，測(cè)得m、m連線長(zhǎng)度r，且與水平橫梁垂直，同時(shí)測(cè)得石英絲的扭轉(zhuǎn)角度為，由此得到扭轉(zhuǎn)力矩k（k為扭轉(zhuǎn)系數(shù)且已知），則引力常量的表達(dá)式g=_。9. （1）（單選題）如圖（a）（b）（c）為力學(xué)中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，可知這三個(gè)實(shí)驗(yàn)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. 控制變量的方法 d. 猜想的思想方法（2）（多選題）上問（c）圖是測(cè)定萬有引力常量的實(shí)驗(yàn)裝置圖，萬有引力常量由卡文迪許在萬有引力定律發(fā)現(xiàn)102年后利用扭秤裝置測(cè)出的，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中利用到的物理規(guī)律有_a. 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 b. 開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律c. 有固定轉(zhuǎn)軸力矩的平衡條件 d. 光的反射定律1. b 解析

6、：根據(jù)萬有引力定律的內(nèi)容知，自然界中任意兩個(gè)物體間的引力大小與兩物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比，與兩物體距離r的平方成反比，公式為f=g。他們兩人除萬有引力外，地面對(duì)他們的作用力，因萬有引力太小，遠(yuǎn)小于受到的地面的作用力，則不可能把他們相吸到一起，故ad錯(cuò)誤，b正確；萬有引力與地面對(duì)他們的作用力之間沒有因果關(guān)系，故c錯(cuò)誤。2. ad 解析：根據(jù)開普勒第一定律可知，所有行星繞太陽運(yùn)行的軌道都是橢圓，故a正確；太陽與行星間的引力就是萬有引力，萬有引力適用于一切天體之間，故b錯(cuò)誤；萬有引力常量g是由卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室中首次準(zhǔn)確測(cè)量出來的，故c錯(cuò)誤；在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中，牛頓應(yīng)用了牛頓第三定律的

7、知識(shí)，故d正確。3. a 解析：萬有引力定律f=g，公式中，質(zhì)量m的單位為kg，距離r的單位為m，引力f的單位為n，由公式推導(dǎo)得出，g的單位為，故a正確，bcd錯(cuò)誤。4. a 解析：設(shè)地球半徑為r，月球的向心加速度為a，由題意知，月球向心力與月球在地面上的重力之比：。5. d 解析：a. 使兩物體的質(zhì)量各減小一半，距離不變，根據(jù)萬有引力定律f=g，可知，萬有引力變?yōu)樵瓉淼模项}意； b. 使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來的，距離不變，根據(jù)萬有引力定律f= g可知，萬有引力變?yōu)樵瓉淼?，符合題意； c. 使兩物體間的距離增為原來的2倍，質(zhì)量不變，根據(jù)萬有引力定律f=g，可知，萬有引力變?yōu)樵瓉淼模?/p>

8、合題意； d. 使兩物體間的距離和質(zhì)量都減為原來的，根據(jù)萬有引力定律f=g，可知，萬有引力與原來相等，不符合題意。6. c 解析：根據(jù)萬有引力定律，有：f=gf=g故f=f7. bd 解析：根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律可得：解得故軌道半徑之比，故a錯(cuò)誤，b正確；根據(jù)萬有引力提供向心力，可得，解得所以向心加速度之比，故c錯(cuò)誤，d正確。8. （1）卡文迪許；（2）ad；（3）解析：牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律f=g ，英國(guó)科學(xué)家卡文迪許利用扭秤裝置，第一次測(cè)出了引力常量g。（2）為了測(cè)量石英絲極微小的扭轉(zhuǎn)角，該實(shí)驗(yàn)裝置中采取使“微小量放大”利用平面鏡對(duì)光線的反射來體現(xiàn)微小形變的。當(dāng)增大刻度尺與平面鏡的距離時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角度更明顯，因此選項(xiàng)ad正確。當(dāng)增大t型架橫梁的長(zhǎng)度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致石英絲更容易轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)測(cè)量石英絲極微小的扭轉(zhuǎn)角仍沒有作用，故b不正確；當(dāng)減小石英絲的直徑時(shí)，會(huì)導(dǎo)致石英絲更容易轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)測(cè)量石英絲極微小的扭轉(zhuǎn)角卻沒有作用，故c不正確；（3）質(zhì)量分別為m和m的球，位于同一水平面內(nèi)，當(dāng)橫梁處于靜止時(shí)，力矩達(dá)平衡狀態(tài)則有： 由 得9.（1）b；（2）cd解析：（1）解：桌面的受力微小形變借助于光的反射來放大