高中物理滬科2練習(xí)：第5章 2 萬有引力定律是怎樣發(fā)現(xiàn)的 含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第5章萬有引力與航天訓(xùn)練2萬有引力定律是怎樣發(fā)現(xiàn)的題組一萬有引力的發(fā)現(xiàn)過程1．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思維過程是下列的（）A．理想實驗--理論推導(dǎo)--實驗檢驗B．假想—-理論推導(dǎo)--實驗檢驗C．假想--理論推導(dǎo)——規(guī)律形成D．實驗事實-—假想——理論推導(dǎo)題組二對萬有引力的理解2．對于萬有引力定律的表達式F＝Geq\f(m1m2，r2），下列說法中正確的是(）A．公式中的G為比例常數(shù),無單位B．m1與m2之間的相互作用力，總是大小相等、方向相反，是一對作用力和反作用力C．當(dāng)r趨近于0時，F(xiàn)趨向無窮大D．當(dāng)r趨近于0時，公式不成立3．關(guān)于引力常量G，下列說法中正確的是（）A．G值的測出使萬有引力定律有了真正的實用價值B．引力常量G的大小與兩物體質(zhì)量的乘積成反比，與兩物體間距離的平方成正比C．引力常量G在數(shù)值上等于兩個質(zhì)量都是1kg的可視為質(zhì)點的物體相距1m時的相互吸引力D．引力常量G是不變的，其值大小與單位制的選擇無關(guān)4．關(guān)于萬有引力，下列說法中正確的是()A．萬有引力只有在研究天體與天體之間的作用時才有價值B．由于一個蘋果的質(zhì)量很小，所以地球?qū)λ娜f有引力幾乎可以忽略C．地球?qū)θ嗽煨l(wèi)星的萬有引力遠大于衛(wèi)星對地球的萬有引力D．地球表面的大氣層是因為萬有引力的約束而存在于地球表面附近5．萬有引力定律首次揭示了自然界中物體間一種基本相互作用規(guī)律,以下說法正確的是（）A．物體的重力不是地球?qū)ξ矬w的萬有引力引起的B．人造地球衛(wèi)星離地球越遠，受到地球的萬有引力越大C．人造地球衛(wèi)星繞地球運動的向心力由地球?qū)λ娜f有引力提供D．宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是由于沒有受到萬有引力的作用題組三萬有引力定律的應(yīng)用6．兩輛質(zhì)量各為1×105kg的裝甲車相距1m時，它們之間的萬有引力相當(dāng)于(）A．一個人的重力量級B．一個雞蛋的重力量級C．一個西瓜的重力量級D．一頭牛的重力量級7．地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，一飛行器位于地球與月球之間，當(dāng)?shù)厍驅(qū)λ囊驮虑驅(qū)λ囊Υ笮∠嗟葧r,飛行器距月球球心的距離與月球球心距地球球心之間的距離之比為（）A．1∶9 B．9∶1C．1∶10 D．10∶18．要使兩個物體之間的萬有引力減小到原來的eq\f(1,4)，可采用的方法是（)A．使兩物體之間的距離增至原來的2倍，質(zhì)量不變B．使兩物體的質(zhì)量各減少一半，距離保持不變C．使其中一個物體的質(zhì)量減為原來的eq\f(1，4）,距離保持不變D．使兩物體的質(zhì)量及它們之間的距離都減為原來的eq\f(1,4)9．據(jù)報道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍，一個在地球表面重量為600N的人在這個行星表面的重量將變?yōu)?60N．由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為(）A．0。5B．2C．3.2D．410．假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體．一礦井深度為d(礦井寬度很小)．已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零．礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為()A．1－eq\f（d，R)B．1＋eq\f（d,R）C。eq\b\lc\（\rc\)（\a\vs4\al\co1(\f(R－d,R))）2D。eq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1(\f(R，R－d)）)211。有一質(zhì)量為M、半徑為R、密度均勻的球體，在距離球心O為2R的地方有一質(zhì)量為m的質(zhì)點．現(xiàn)從M中挖去半徑為eq\f(1，2）R的球體，如圖1所示,則剩余部分對m的萬有引力F為多少？圖1

40分鐘課時作業(yè)答案精析第5章萬有引力與航天訓(xùn)練2萬有引力定律是怎樣發(fā)現(xiàn)的1．B[牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思維過程是先假想維持月球繞地球運動的力與使蘋果下落的力是同一種力，同樣遵從“平方反比”定律，然后通過理論推導(dǎo)得到理論上的結(jié)果，最后通過實驗測得的數(shù)據(jù)計算實際結(jié)果，并將兩種結(jié)果加以對比，從而得出結(jié)論，故B正確．]2．BD［萬有引力公式中的G為引力常量，不但有大小而且有單位，單位是N·m2/kg2，故A錯誤；m1與m2之間萬有引力是一對作用力和反作用力，B正確；當(dāng)r趨于0時,無論是球體還是其他形狀的兩個物體，都不能看成質(zhì)點，故公式不成立,C錯誤，D正確．］3．AC[引力常量G是一個普遍適用的常量，其物理意義是兩個質(zhì)量都是1kg的質(zhì)點相距1m時的萬有引力為6.67×10－11N，它的大小與所選的單位制有關(guān)．］4．D［由萬有引力定律知D正確．萬有引力定律不但在天體之間有價值,在天體與物體間也有價值,如重力，故A、B錯誤；由牛頓第三定律知C錯誤．]5．C[物體的重力是地球?qū)ξ矬w的萬有引力引起的，A選項錯誤;人造地球衛(wèi)星離地球越遠，受到地球的萬有引力越小,B選項錯誤；宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是由于受到的萬有引力提供了做圓周運動的向心力，D選項錯誤;只有C選項正確．]6．B[由F＝Geq\f（m1m2,r2）得F引＝0。667N,相當(dāng)于一個雞蛋的重力量級．］7．C[設(shè)月球質(zhì)量為m,則地球質(zhì)量為81m，地月間距離為r，飛行器質(zhì)量為m0,當(dāng)飛行器距月球為r′時，地球?qū)λ囊Φ扔谠虑驅(qū)λ囊?，則Geq\f（mm0，r′2)＝Geq\f（81mm0，r－r′2）,所以eq\f(r－r′,r′）＝9，r＝10r′，r′∶r＝1∶10,故選項C正確．]8．ABC[根據(jù)F＝Geq\f(m1m2，r2)可知，當(dāng)兩物體質(zhì)量不變，距離增至原來的2倍時,兩物體間的萬有引力F′＝eq\f（Gm1m2,2r2)＝eq\f(1,4)·eq\f(Gm1m2，r2)＝eq\f（1,4)F，A正確；當(dāng)兩物體的距離保持不變，質(zhì)量各減少一半時,萬有引力F′＝eq\f（G·\f（1,2)m1×\f(1,2）m2，r2）＝eq\f（1,4）·eq\f（Gm1m2,r2）＝eq\f（1，4）F，B正確；當(dāng)只有一個物體的質(zhì)量減為原來的eq\f（1，4）時,萬有引力F′＝eq\f(G·\f(1,4）m1m2,r2）＝eq\f（1，4)·eq\f(Gm1m2，r2）＝eq\f(1，4）F，C正確；當(dāng)兩物體的質(zhì)量及它們之間的距離都減為原來的eq\f(1，4）時,萬有引力F′＝eq\f(G·\f（1，4)m1×\f（1,4)m2，\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f（1,4)r）)2)＝eq\f(Gm1m2，r2)＝F，D錯誤．］9．B[若地球質(zhì)量為M0,則“宜居”行星質(zhì)量為M＝6.4M0,由mg＝Geq\f（Mm,r2）得eq\f（m0g，m0g′）＝eq\f(M0，r\o\al（2，0））·eq\f（r2,M）＝eq\f（600，960)，所以eq\f(r,r0）＝eq\r（\f(600M,960M0）)＝eq\r(\f(600×6。4M0，960M0））＝2，選項B正確．］10．A［設(shè)地球的密度為ρ，地球的質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力定律可知，地球表面的重力加速度g＝eq\f(GM，R2）。地球質(zhì)量可表示為M＝eq\f（4，3)πR3ρ。因質(zhì)量分布均勻的球殼對球殼內(nèi)物體的引力為零,所以礦井下以(R－d)為半徑的地球的質(zhì)量為M′＝eq\f(4,3)π(R－d）3ρ，解得M′＝eq\b\lc\（\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R－d,R)））3M,則礦井底部處的重力加速度g′＝eq\f（GM′，R－d2)，則礦井底部處的重力加速度和地球表面的重力加速度之比為eq\f(g′，g)＝1－eq\f(d,R)，選項A正確，選項B、C、D錯誤．］11。eq\f（7GMm,36R2)解析質(zhì)量為M的球體對質(zhì)點m的萬有引力F1＝Geq\f(Mm，2R2)＝Geq\f(Mm，4R2）挖去的球體的質(zhì)量M′＝eq\f(\f(4,3）π\(zhòng)f（R，2)3，\f(4，3）πR3)M＝eq\f（M，8)質(zhì)量為M′的球體對質(zhì)點m的萬有引力F2＝Geq\f（M′m,R＋\f（