课时02 万有引力定律（重点练）-2020-2021学年高一物理十分钟同步课堂专练（新教材人教版必修第二册）

1．物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，说法正确的是(　　) A． 英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G B． 牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星 C． 爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了经典物理学 D． 开普勒经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点 【答案】A 【解析】卡文迪许通过钮秤实验测量出了万有引力常量，A正确；英国天文学家亚当斯和法国天文学家勒维耶根据万有引力定律各自独立计算出了这颗尚未发现的海王星的轨道，B错误；爱因斯坦建立了相对论，成功地解释了物体高速运动(接进光速)的规律，但并没有否定经典物理力学，只有当物体的速度接进光速时，才需要考虑相对论效应，C错误；哥白尼提出了“日心说”的观点，D错误；故选A. 2.两个质量分布均匀且大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为(　　) A． 2F B． 4F C． 8F D． 16F 【答案】D 【解析】小铁球之间的万有引力F＝G＝G 大铁球半径是小铁球的2倍，其质量分别为 小铁球：m＝ρV＝ρπr3 大铁球：M＝ρV′＝ρ[π(2r)3]＝8ρ·πr3＝8m 故两个大铁球间的万有引力 F′＝G＝G＝16G＝16F 3．地球质量大约是月球质量的81倍，一飞行器位于地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，飞行器距月球球心的距离与月球球心距地球球心之间的距离之比为(　　) A． 1∶9 B． 9∶1 C． 1∶10 D． 10∶1 【答案】C 【解析】设月球质量为m，则地球质量为81m，地月间距离为r，飞行器质量为m0，当飞行器距月球为r′时，地球对它的引力等于月球对它的引力，则G＝G，所以＝9，r＝10r′，r′∶r＝1∶10，故选项C正确． 4．在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道．已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍．关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是(　　) A． 太阳引力远小于月球引力 B． 太阳引力与月球引力相差不大 C． 月球对不同区域海水的吸引力大小相等 D． 月球对不同区域海水的吸引力大小有差异 【答案】D 【解析】根据F＝G，可得＝·，代入数据可知，太阳的引力远大于月球的引力，则A、B错误；由于月心到不同区域海水的距离不同，所以引力大小有差异，C错误、D正确． 5．设想质量为m的物体放到地球的中心，地球质量为M，半径为R，则物体与地球间的万有引力为(　　) A． 零 B． 无穷大 C． G D． 无法确定 【答案】A 【解析】设想把物体放到地球的中心，此时F＝G已不适用．地球的各部分对物体的吸引力是对称的，故物体与地球间的万有引力是零． 6．一颗运行中的人造地球卫星，到地心的距离为r时，所受万有引力为F；到地心的距离为2r时，所受万有引力为(　　) A． F B． 3F C．  D．  【答案】C 【解析】根据万有引力定律，有： F＝G F′＝G 故F′＝F 7．(多选)如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M、半径为R，下列说法正确的是(　　) A． 地球对一颗卫星的引力大小 B． 一颗卫星对地球的引力大小为 C． 两颗卫星之间的引力大小为 D． 三颗卫星对地球引力的合力大小为零 【答案】BCD 【解析】计算卫星与地球间的引力，r应为卫星到地球球心间的距离也就是卫星运行轨道半径r，而r－R为同步卫星距地面的高度，故A错误，B正确；根据几何关系可知，两同步卫星间的距离d＝r，故两卫星间的引力大小为，故C正确；卫星对地球的引力均沿卫星地球间的连线向外，由于三颗卫星质量大小相等，对地球的引力大小相等，又因为三颗卫星等间隔分布，根据几何关系可知，地球受到三个卫星的引力大小相等且方向成120°角，所以合力为0，故D正确． 8.一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力大小的(　　) A． 0.25倍 B． 0.5倍 C． 2倍 D． 4倍 【答案】C 【解析】根据万有引力定律得：宇航员在地球上所受的万有引力F1＝，在星球上受的万有引力F2＝，所以＝＝×22＝2，故C正确． 9.两辆质量各为1×105 kg的装甲车相距1 m时，它们之间的万有引力相当于(　　) A． 一个人的重量级 B． 一个鸡蛋的重量级 C． 一个西瓜的重量级 D． 一头牛的重量级 【答案】B