新教材人教版必修二 萬有引力定律 第1課時 作業(yè)

二

萬有引力定律1．生活中我們?？吹教O果落向地球，而不是地球向上運動碰到蘋果。下列論述中正確的是(

)A．原因是蘋果質(zhì)量小，對地球的引力較小，而地球質(zhì)量大，對蘋果的引力較大B．原因是地球?qū)μO果有引力，而蘋果對地球沒有引力C．蘋果對地球的作用力和地球?qū)μO果的作用力大小是相等的，但由于地球質(zhì)量極大，不可能產(chǎn)生明顯的加速度D．以上說法都不對解析：選C由牛頓第三定律知，蘋果與地球間的相互作用力大小相等，而蘋果的質(zhì)量遠小于地球的質(zhì)量，因而產(chǎn)生的加速度遠大于地球的加速度。2．在物理學(xué)建立、發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻，下列說法正確的是(

)A．卡文迪什僅根據(jù)牛頓第三定律推出了行星與太陽間引力大小跟行星與太陽間距離的平方成反比的關(guān)系B．古希臘學(xué)者亞里士多德認為物體下落的快慢由它們的重量決定，牛頓在他的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中利用邏輯推理，使亞里士多德的理論陷入了困境C．引力常量G的大小是牛頓根據(jù)大量實驗數(shù)據(jù)得出的D．“月—地檢驗”表明地面物體所受地球的引力與月球所受地球的引力遵從同樣的規(guī)律解析：選D牛頓探究天體間的作用力，得到行星間引力與距離的平方成反比，并進一步擴展為萬有引力定律，選項A錯誤；伽利略在他的《兩種新科學(xué)的對話》中利用邏輯推斷，使亞里士多德的理論陷入了困境，選項B錯誤；卡文迪什通過扭秤實驗測量出了引力常量G，選項C錯誤；“月—地檢驗”表明地面物體所受地球引力與月球所受地球引力遵從同樣的規(guī)律，選項D正確。3．太陽對行星的引力提供了行星繞太陽做勻速圓周運動的向心力，這個向心力的大小(

)A．與行星距太陽的距離成正比B．與行星距太陽的距離成反比C．與行星運動的速率的平方成正比D．與行星距太陽的距離的平方成反比解析：選D太陽對行星的引力提供行星繞太陽做勻速圓周運動的向心力，而太陽對行星的引力大小與行星的質(zhì)量成正比，與行星距太陽的距離的二次方成反比，故A、B、C錯誤，D正確。4.地球?qū)υ虑蚓哂邢喈?dāng)大的引力，可它們沒有靠在一起，這是因為(

)A．不僅地球?qū)υ虑蛴幸?，而且月球?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?，而且太陽系中的其他星球?qū)υ虑蛞灿幸Γ@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，使得月球圍繞地球運動解析：選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相互抵消，A錯。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，所以B、C錯誤，D正確。5．如圖所示，兩球間的距離為r，兩球的質(zhì)量分布均勻，大小分別為m1、m2，半徑分別為r1、r2。則兩球的萬有引力大小為(

)A．G

B．GC．G

D．G解析：選D對兩質(zhì)量分布均勻的球體，F(xiàn)＝G中的r為兩球心之間的距離，所以兩球的萬有引力F＝G，故D正確。6．若想檢驗“使月球繞地球運動的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規(guī)律，在已知月地距離約為地球半徑60倍的情況下，需要驗證(

)A．地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的1/602B．月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋果落向地面加速度的1/602C．自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的1/6D．蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的1/60解析：選B若想檢驗“使月球繞地球運動的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規(guī)律——萬有引力定律，則應(yīng)滿足G＝ma，即加速度a與距離r的平方成反比，由題中數(shù)據(jù)知，選項B正確，其余選項錯誤。7．(2019·攀枝花高一檢測)設(shè)想把質(zhì)量為m的物體放在地球的中心，地球質(zhì)量為M、半徑為R，則物體與地球間的萬有引力為(

)A．零

B．無窮大C.

D.解析：選A將地球分成無數(shù)塊，每一塊都對物體有引力作用，根據(jù)力的對稱性，可知最終引力的合力為0，所以物體與地球間的萬有引力等于0。故A正確，B、C、D錯誤。8．2018年12月8日，“嫦娥四號”探測器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長征三號乙”運載火箭成功發(fā)射。若“嫦娥四號”探測器的質(zhì)量為m，距離地面高度為h，地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，則“嫦娥四號”探測器所在處的重力加速度大小為(

)A．0

B.C.

D.解析：選B對探測器受力分析，由萬有引力定律和牛頓第二定律得G＝mg，解得g＝，故B正確。9．地球表面重力加速度為g，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，在距地面高度為h的空中重力加速度是地面上重力加速度的幾倍？已知地球半徑為R。解析：不計地球自轉(zhuǎn)的影響，物體受到的重力等于物體受到的萬有引力。設(shè)地球質(zhì)量為M，物體質(zhì)量為m，則在地面：mg＝G在h高處：mg′＝G解得：＝。答案：B級—選考提能10．地球可近似看成球形，由于地球表面上物體都隨地球自轉(zhuǎn)，所以有(

)A．物體在赤道處受的地球引力等于在兩極處受的地球引力，而重力小于在兩極處的B．赤道處的角速度比南緯30°大C．地球上物體的向心加速度都指向地心，且赤道上物體的向心加速度比兩極處大D．地面上的物體隨地球自轉(zhuǎn)時提供向心力的是重力解析：選A由F＝G可知，若地球看成球形，則物體在地球表面任何位置受到地球的引力都相等，此引力的兩個分力一個是物體的重力，另一個是物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力。在赤道上，向心力最大，重力最小，A對。地表各處的角速度均等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，B錯。地球上只有赤道上的物體向心加速度指向地心，其他位置的向心加速度均不指向地心，C錯。地面上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力是萬有引力的一個分力，D錯。11.如圖所示，有一個質(zhì)量為M，半徑為R，密度均勻的大球體。從中挖去一個半徑為的小球體，并在空腔中心放置一質(zhì)量為m的質(zhì)點，則大球體的剩余部分對該質(zhì)點的萬有引力大小為(已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零)(

)A．G

B．GC．G

D．0解析：選B解本題的關(guān)鍵是采用“割補法”，將不能視為質(zhì)點的物體間的引力計算轉(zhuǎn)化為可視為質(zhì)點的物體間的引力計算。若將挖去的部分補上，則可知剩余部分球體對質(zhì)點的萬有引力大小等于整個完整的球體對質(zhì)點的萬有引力大小與挖去部分的小球體對質(zhì)點的萬有引力大小之差，而挖去部分對質(zhì)點的萬有引力為零，則剩余部分球體對質(zhì)點的萬有引力大小等于整個完整的球體對質(zhì)點的萬有引力大小。以大球體的球心為球心，作半徑為的球，該球的質(zhì)量為M，球殼部分對質(zhì)點的萬有引力為零，整個球體對質(zhì)點的萬有引力等于中間部分半徑為的球?qū)|(zhì)點的萬有引力，根據(jù)萬有引力定律可得F＝G＝G，故大球體的剩余部分對該質(zhì)點的萬有引力大小為F＝G，選項B正確。12．火星半徑約為地球半徑的一半，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的。一位宇航員連同宇航服在地球上的質(zhì)量為50kg。求：(1)在火星上宇航員所受的重力為多少？(2)宇航員在地球上可跳1.5m高，他在火星上可跳多高？(取地球表面的重力加速度g＝10m/s2)解析