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高中物理萬(wàn)有引力定律練習(xí)及答案

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  萬(wàn)有引力定律是高中物理的一個(gè)重要教學(xué)內(nèi)容,學(xué)好萬(wàn)有引力定律對(duì)學(xué)生的發(fā)展成長(zhǎng)有著積極的作用。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)?lái)的高中物理萬(wàn)有引力定律練習(xí)及答案,希望對(duì)你有幫助。

  高中物理萬(wàn)有引力定律練習(xí)

  一、選擇題

  1.牛頓以天體之間普遍存在著引力為依據(jù),運(yùn)用嚴(yán)密的邏輯推理,建立了萬(wàn)有引力定律,在創(chuàng)建萬(wàn)有引力定律的過(guò)程中,牛頓(  )

  A.接受了胡克等科學(xué)家關(guān)于“吸引力與兩中心距離的平方成反比”的猜想

  B.根據(jù)地球上一切物體都以相同加速度下落的事實(shí),得出物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比,即F∝m的結(jié)論

  C.根據(jù)F∝m和牛頓第三定律,分析了地、月間的引力關(guān)系,進(jìn)而得出F∝m1m2

  D.根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出了比例系數(shù)G的大小

  2.關(guān)于萬(wàn)有引力和萬(wàn)有引力定律的理解正確的是(  )

  A.不能看做質(zhì)點(diǎn)的兩物體間不存在相互作用的引力

  B.只有能看做質(zhì)點(diǎn)的兩物體間的引力才能用F=計(jì)算

  C.由F=知,兩物體間距離r減小時(shí),它們之間的引力增大

  D.萬(wàn)有引力常量的大小首先是由牛頓測(cè)出來(lái)的,且等于6.67×10-11 N·m2/kg2

  3.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?,而且月球?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?,而且太?yáng)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(cè)虑虻倪\(yùn)動(dòng)方向,使得月球圍繞地球運(yùn)動(dòng)

  4.兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為m1和m2,它們繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑分別是r1和r2,若它們只受太陽(yáng)引力的作用,那么這兩個(gè)行星的向心加速度之比為(  )

  A.1 B.2

  C. 3D.4

  5.在某次測(cè)定引力常量的實(shí)驗(yàn)中,兩金屬球的質(zhì)量分別為m1和m2,球心間的距離為r,若測(cè)得兩金屬球間的萬(wàn)有引力大小為F,則此次實(shí)驗(yàn)得到的引力常量為(  )

  A.1 B.3

  C.4 D.7

  6.兩個(gè)質(zhì)量均為m的星體,其連線的垂直平分線為MN,O為兩星體連線的中點(diǎn),如圖1所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體從O沿OM方向運(yùn)動(dòng),則它受到的萬(wàn)有引力大小變化情況是(  )

  A.一直增大

  B.一直減小

  C.先減小,后增大

  D.先增大,后減小

  7.如圖2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,半徑大小分別為r1、r2,則兩球的萬(wàn)有引力大小為(  )

  A.G

  B.G

  C.G

  D.G

  8.據(jù)報(bào)道,最近在太陽(yáng)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(gè)在地球表面重量為600 N的人在這個(gè)行星表面的重量將變?yōu)?60 N.由此可推知,該行星的半徑與地球半徑之比約為(  )

  A.0.5 B.2 C.3.2 D.4

  二、非選擇題

  9.一位同學(xué)根據(jù)向心力F=m推斷,如果人造衛(wèi)星質(zhì)量不變,當(dāng)軌道半徑增大到2倍時(shí),人造衛(wèi)星需要的向心力減為原來(lái)的1/2;另一位同學(xué)根據(jù)引力公式F∝推斷,當(dāng)軌道半徑增大到2倍時(shí),人造衛(wèi)星受到的向心力減小為原來(lái)的1/4.這兩個(gè)同學(xué)誰(shuí)說(shuō)的對(duì)?為什么?

  10.利用航天飛機(jī),宇航員可以到太空維修出現(xiàn)故障的人造地球衛(wèi)星.已知一顆人造地球衛(wèi)星在離地高度一定的圓軌道上運(yùn)行.當(dāng)航天飛機(jī)接近這顆衛(wèi)星并與它運(yùn)行情況基本相同時(shí),速度達(dá)到了6.4 km/s.取地球半徑為R=6 400 km,地球表面的重力加速度為g=9.8 m/s2,試求這顆衛(wèi)星離地面的高度。

  高中物理萬(wàn)有引力定律練習(xí)答案

  1.ABC [A、B、C三項(xiàng)符合物理學(xué)史實(shí),比例系數(shù)G是后來(lái)由卡文迪許測(cè)得的,D錯(cuò).]

  2.C [任何物體間都存在相互作用的引力,故稱萬(wàn)有引力,A錯(cuò);兩個(gè)質(zhì)量均勻的球體間的萬(wàn)有引力也能用F=來(lái)計(jì)算,B錯(cuò);物體間的萬(wàn)有引力與它們距離r的二次方成反比,故r減小,它們之間的引力增大,C對(duì);引力常量G是由卡文迪許精確測(cè)出的,D錯(cuò).]

  3.D [地球?qū)υ虑虻囊驮虑驅(qū)Φ厍虻囊κ窍嗷プ饔昧Γ饔迷趦蓚€(gè)物體上不能相互抵消,A錯(cuò).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,所以B、C錯(cuò),D對(duì).]

  4.D [設(shè)行星m1、m2的向心力分別是F1、F2,由太陽(yáng)、行星之間的作用規(guī)律可得:F1∝,F(xiàn)2∝,而

  a1=,a2=,故=,D項(xiàng)正確.]

  5.B [由萬(wàn)有引力定律F=G

  得G=

  所以B項(xiàng)正確.]

  6.D [物體m在點(diǎn)O時(shí),兩星體對(duì)它的引力大小相等,方向相反,其合力為零,沿OM移至無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí),兩星體對(duì)m的引力為零,合力為零,故m在OM連線上時(shí),受到的引力合力先增大后減小,方向沿OM指向O.]

  7.D [公式F=G中r的物理意義應(yīng)是兩物體質(zhì)心間的距離,而不是物體表面間的距離.

  兩球質(zhì)量分布均勻,可認(rèn)為質(zhì)量集中于球心,由公式可知兩球間萬(wàn)有引力應(yīng)為G,故選D.]

  8.B

  9.見(jiàn)解析

  解析 要找到兩個(gè)變量之間的關(guān)系,必須是在其他量一定的條件下才能確定.衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力的變化情況由公式F=m來(lái)判斷,它取決于衛(wèi)星的速度和半徑的變化關(guān)系,而衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)受到的向心力的變化情況則由公式F∝來(lái)判斷,它的變化情況取決于衛(wèi)星與中心天體間的距離.

  第二位同學(xué)說(shuō)的對(duì),第一位同學(xué)說(shuō)的錯(cuò).因?yàn)楦鶕?jù)向心力公式F=,只有當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度v一定時(shí),需要的向心力F才與軌道半徑r成反比.根據(jù)開(kāi)普勒定律可知,衛(wèi)星的速率將隨軌道半徑的增大而減小,所以向心力F不與軌道半徑r成反比;另外,由于星體的質(zhì)量為定值,由行星與太陽(yáng)間的引力公式可知,衛(wèi)星受到的引力F將與衛(wèi)星軌道半徑的平方成反比.故當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑增大至2倍時(shí),向心力減小為原來(lái)的.

  10.3.4×106 m

  解析 萬(wàn)有引力提供人造地球衛(wèi)星運(yùn)行所需的向心力

  G=m

  在地球表面有=g

  h=-R

  代入數(shù)據(jù)可得h=3.4×106 m

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高中物理萬(wàn)有引力定律練習(xí)及答案

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