2萬(wàn)有引力定律

2萬(wàn)有引力定律A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.月球在如圖所示的軌道上繞地球運(yùn)行,近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)受地球的萬(wàn)有引力分別為F1、F2,則F1、F2的大小關(guān)系是()A.F1<F2 B.F1>F2C.F1=F2 D.無(wú)法確定2.關(guān)于萬(wàn)有引力定律,下列說(shuō)法正確的是()A.牛頓是在開(kāi)普勒揭示的行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,因此萬(wàn)有引力定律僅適用于天體之間B.卡文迪什首先用實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確地測(cè)定了引力常量G的數(shù)值C.兩物體各自受到對(duì)方引力的大小不一定相等,質(zhì)量大的物體受到的引力也大D.萬(wàn)有引力定律對(duì)質(zhì)量大的物體適用,對(duì)質(zhì)量小的物體不適用3.(2021北京延慶高一期中)如有兩艘輪船,質(zhì)量都是1.0×107kg,相距10km,已知引力常量G=6.67×1011N·m2/kg2,則它們之間的萬(wàn)有引力()A.大小為6.67×105N,相比于船自身的重力,該引力可忽略B.大小為6.67×105N,相比于船自身的重力,該引力不能忽略C.大小為6.67×106N,相比于船自身的重力,該引力可忽略D.大小為6.67×106N,相比于船自身的重力,該引力不能忽略4.圖甲是用來(lái)“顯示桌(或支持)面的微小形變”的演示實(shí)驗(yàn);圖乙是用來(lái)“測(cè)量引力常量”的實(shí)驗(yàn)。由圖可知,兩個(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.控制變量的思想方法D.猜想的思想方法5.地球?qū)υ虑蚓哂邢喈?dāng)大的引力,可它們沒(méi)有靠在一起,這是因?yàn)?)A.不僅地球?qū)υ虑蛴幸?月球?qū)Φ厍蛞灿幸?這兩個(gè)力大小相等,方向相反,互相抵消了B.不僅地球?qū)υ虑蛴幸?太陽(yáng)系中的其他星球?qū)υ虑蛞灿幸?這些力的合力為零C.地球?qū)υ虑虻囊€不算大D.地球?qū)υ虑虻囊Σ粩喔淖冊(cè)虑虻倪\(yùn)動(dòng)方向,使得月球圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)6.(2021四川遂寧二中高一期中)已知地球可視為半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體,且均勻球殼對(duì)殼內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的引力為零。若地球表面的重力加速度為g,當(dāng)探測(cè)器位于地面以下深0.5R處時(shí),該處的重力加速度大小為()A.0.25g B.0.5g C.2g D.4g7.(2021湖北黃石高一期末)地球表面的重力加速度g地取10m/s2,某星球質(zhì)量為地球質(zhì)量的9倍,半徑為地球半徑的一半,在該星球表面從某一高度以20m/s的初速度豎直向上拋出一物體,從拋出到落回原地需要的時(shí)間為()A.1s B.19s C.118s D.8.現(xiàn)代宇宙學(xué)理論告訴我們,恒星在演變過(guò)程中,可能會(huì)形成一種密度很大的天體——中子星。某一中子星物質(zhì)的密度約為1.5×1017kg/m3,若中子星的半徑為10km,求此中子星表面的重力加速度大小。B級(jí)關(guān)鍵能力提升練9.(2021河南許昌高一期末)2021年5月15日,我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)成功軟著陸。用h表示著陸器與火星表面的距離,用F表示它所受的火星引力大小,則在著陸器從火星上空向火星表面軟著陸的過(guò)程中,能夠描述F隨h變化關(guān)系的大致圖像是()10.(2021江蘇鎮(zhèn)江高一階段練習(xí))被命名為“開(kāi)普勒11145123”的恒星距離地球5000光年,其赤道直徑和兩極直徑僅相差6公里,是迄今為止被發(fā)現(xiàn)的最圓天體。若該恒星的體積與太陽(yáng)的體積之比約為k1,該恒星的平均密度與太陽(yáng)的平均密度之比約為k2,則該恒星的表面重力加速度與太陽(yáng)的表面重力加速度之比約為()A.3k1·k2 B.3kC.k23k11.已知物體放在質(zhì)量分布均勻的球殼內(nèi)部的時(shí)候受到球殼的萬(wàn)有引力為零,假想沿地球的直徑打一個(gè)孔。在不考慮地球自轉(zhuǎn)的情況下,從一端釋放一個(gè)看成質(zhì)點(diǎn)的小球,小球?qū)⒀刂睆竭\(yùn)動(dòng)到另一端,則小球運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像可能是()12.如圖所示,火箭內(nèi)平臺(tái)上放有測(cè)試儀,火箭從地面啟動(dòng)后,以加速度g2(g為地面附近的重力加速度)豎直向上勻加速運(yùn)動(dòng),升到某一高度時(shí),測(cè)試儀對(duì)平臺(tái)的壓力為啟動(dòng)前壓力的1718。已知地球半徑為R13.假設(shè)天問(wèn)一號(hào)著陸巡視器質(zhì)量為m,其在火星表面著陸前的動(dòng)力減速階段可視為在豎直方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng),著陸巡視器制動(dòng)打開(kāi)后,會(huì)在火星表面附近經(jīng)歷一個(gè)時(shí)長(zhǎng)為t0、速度由v0減速到零的過(guò)程。已知火星半徑約為地球半徑的二分之一,火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的十分之一,地球表面的重力加速度為g,忽略火星大氣阻力。求:(1)火星表面的重力加速度大小;(2)著陸巡視器在火星表面著陸前的動(dòng)力減速階段受到的制動(dòng)力大小。

2萬(wàn)有引力定律1.B根據(jù)萬(wàn)有引力定律可知,當(dāng)兩物體的質(zhì)量確定時(shí),引力與物體之間的距離的二次方成反比,有F1>F2,選項(xiàng)B正確。2.B萬(wàn)有引力定律適用于所有物體間,A、D錯(cuò)誤;根據(jù)物理學(xué)史可知卡文迪什首先用實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確地測(cè)定了引力常量G的數(shù)值,B正確;兩物體各自受到對(duì)方的引力遵循牛頓第三定律,大小相等,C錯(cuò)誤。3.A根據(jù)萬(wàn)有引力定律F=Gmmr2=6.67×10-11×1.0×107×1.0×107(104)2N=64.B5.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(gè)物體上,不能互相抵消,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;地球?qū)υ虑虻囊μ峁┝嗽虑蚶@地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,從而不斷改變?cè)虑虻倪\(yùn)動(dòng)方向,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,D正確。6.B設(shè)地球的密度為ρ,則在地球表面有Gm地mR2=mg,地球的質(zhì)量m地=ρ·43πR3,聯(lián)立可得,地表重力加速度表達(dá)式g=43πρGR,由題意可知,地面以下深0.5R處的重力加速度相當(dāng)于半徑為0.5R的球體表面的重力加速度,即g'=43πρG·12R,7.B設(shè)星球質(zhì)量為m星,半徑為R星,地球質(zhì)量為m地,半徑為R地,已知m星m地=9,R星R地=12,根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力得Gm地mR地2=mg得g=Gm地R地2,則重力加速度之比g地g星=m地R星2m星R地2=136,因g8.答案4.19×1011m/s2解析在中子星表面,滿足mg=Gm中mR2且有m中=43πR3·ρ,聯(lián)立整理得g=43πρGR=43×3.14×1.5×1017×6.67×1011×104m/s2=4.19×1011m/s2,故中子星表面的重力加速度大小為4.199.C由萬(wàn)有引力定律可得F=Gm火m(R10.A將恒星視為球體,有V=43πR3∝R3,根據(jù)mg=Gm0mR2得g=Gm0R2=GρVR11.A如圖所示,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至A處時(shí),由題意可知,A處以外的地球部分對(duì)小球作用力為零,A處以內(nèi)的地球部分對(duì)小球作用力產(chǎn)生加速度,滿足Gm0mr2=ma,又有m0=ρ·43πr3,聯(lián)立解得a=43Gρπr,小球靠近地球球心過(guò)程中,r減小,a減小,做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),到小球另一側(cè)時(shí)12.答案R解析啟動(dòng)前測(cè)試儀對(duì)平臺(tái)的壓力FN1=mg①設(shè)火箭離地面的高度為h時(shí),測(cè)試儀對(duì)平臺(tái)的壓力為FN2,根據(jù)牛頓第三定律,平臺(tái)對(duì)測(cè)試儀的支持力大小也等于FN2的大小。對(duì)測(cè)試儀由牛頓第二定律得FN2mg'=mg2②由題意得FN2F由①②③式解得g'=49g④根據(jù)萬(wàn)有引力