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第19练万有引力定律(解析版)
一、单选题
1.2021年4 月 29 日 11 时 22 分我国空间站“天和”核心舱发射成功。在地球引力作用下,绕地球做匀速圆周运动,已知地球的质量为M,地球的半径为R,“天和”的质量为m,离地面的高度为h,引力常量为G,则地球对“天和”的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
根据万有引力定律可知地球对“天和”的万有引力大小为
故选A。
2.下列说法不符合物理学史的是( )
A.牛顿对引力常量G进行了准确测定,并于1687年发表在《自然哲学的数学原理》中
B.英国物理学家卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量,得出了引力常量G的数值
C.牛顿做了月地检验,证明了地面物体所受引力和天体间引力遵循相同的规律
D.开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的
【答案】A
【详解】
AB.英国物理学家卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量,得出了引力常量G的数值.故A不符合物理学史,符合题意,B不符合题意;
C.牛顿做了月地检验,证明了地面物体所受引力和天体间引力遵循相同的规律,故C正确,但不符合题意;
D.开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的,故D正确,但不符合题意。
故选A。
3.在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,如图所示.下列说法正确的是( )
A.地球在金星与太阳之间
B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C.以金星为参考系,太阳是静止的
D.以太阳为参考系,可以认为金星是运动的
【答案】D
【详解】
A.金星通过太阳和地球之间时,我们才能看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A错误;
B.因为观测“金星凌日”时太阳的大小对所研究的问题起着至关重要的作用,所以不能将太阳看成质点,选项B错误;
C.以金星为参考系,太阳是运动的,选项C错误;
D.金星相对于太阳的空间位置发生了变化,所以以太阳为参考系,金星是运动的,选项D正确。
故选D。
4.2018年12月8日,我国发射的嫦娥四号探测器成功升空,实现了人类首次探访月球背面.在嫦娥四号逐渐远离地球,飞向月球的过程中( )
A.地球对嫦娥四号的引力增大 B.地球对嫦娥四号的引力减小
C.月球对嫦娥四号的引力减小 D.月球对嫦娥四号的引力不变
【答案】B
【详解】
嫦娥四号逐渐远离地球,飞向月球的过程中,离地球越来越远,离月球越来越近,由万有引力定律
地球对嫦娥四号的引力由于r变大,所以引力变小,月球对嫦娥四号的引力由于r减小,所以引力变大,故B正确,ACD错误。
故选B。
5.关于行星绕太阳运动,下列说法中正确的是( )
A.所有行星都在同一个椭圆轨道上绕太阳运动
B.行星绕太阳运动时,太阳位于行星轨道的中心处
C.距离太阳越远的行星,绕太阳运动一周的时间越长
【答案】C
【详解】
AB.行星绕太阳运动的轨迹是椭圆,不同的行星运动轨道不同,太阳在椭圆的一个焦点上,故AB错误;
C.由开普勒第三定律可知
故可知离太阳越远的行星,公转周期越长,故C正确。
故选C。
二、填空题
6.太阳与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比,与两者距离的二次方成反比,即F=___________,式中G为比例系数,其大小与太阳和行星的质量___________,太阳与行星引力的方向沿二者的___________。
【答案】G 无关 连线方向
【详解】
[1][2][3]太阳与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比,与两者距离的二次方成反比,即
式中G为比例系数,其大小与太阳和行星的质量无关,太阳与行星引力的方向沿二者的连线方向。
7.根据牛顿的万有引力定律,质点间的万有引力,其中m1、m2为两质点的质量,R为两质点间的距离 ,则在国际单位制中,G的单位是___________。
【答案】
【详解】
根据万有引力定律得
解得G的单位是。
8.万有引力定律的内容:自然界中任何两个物体都相互______,引力的方向在______,引力的大小与______成正比、与它们之间距离r的二次方成______比。
【答案】吸引 两物体的连线上 两物体的质量乘积 反
【详解】
[1][2][3][4]万有引力定律的内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在两物体的连线上,引力的大小与两物体的质量乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比。
9.通常情况下,地球上的两个物体之间的万有引力是极其微小以至于很难被直接测量,所以人们在长时间内无法得到引力常量的精确值.
(1)引力常量G是由_______首先测出。
(2)在下图所示的几个实