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第3节 万有引力定律
[来源:学。科。网Z。X。X。K]
人教版教参补充题
1.两个质量均为m的星体,其连线的垂直平分线为AB。O为两星体连线的中点,如图6-3-7所示。一个质量为的物体从O沿OA方向运动下去,则它受到的万有引力的合力变化情况是( )
A.一直增大
B.一直减小
C.先减小,后增大
D.先增大,后减小
解析:当物体m在O点时,两星体对物体的万有引力等大反向,合力为零;当物体在无限远处时,两星体对物体的万有引力均为零,合力也为零,故物体从O沿OA方向运动下去,则它受到的万有引力大小是先增大后减小,选项D正确。
答案:D
2.已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390,月球绕地球旋转的周期约为27天。利用上述数据以及日常的天文知识,可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为( )[来源:学科网]
A.0.2
B.2
C.20
D.200
解析:估算太阳对月球的万有引力时,地、月间距忽略不计,认为月球处于地球公转的轨道上。设太阳、地球、月球的质量分别为M、、,日、地间距为,地、月间距为,地球、月球做匀速圆周运动的周期分别为、,根据万有引力定律、牛顿第二定律得:
对于月球:,其中=①
对于地球:,其中=②
由②式得,
所以=③
由①、③两式得:∶==390×=2.1。
答案:B
3.火星的质量和半径分别约为地球的和,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度约为( )
A.0.2g
B.0.4g
C.2.5g
D.5g
解析:设地球质量为M,半径为R,重力加速度为g,则火星质量为,半径为。
由万有引力定律可得:
重力加速度g=G
因此有,=×=×4=0.4,选项B正确。
答案:B
其他版本的题目
广东教育版
1.如果已知地球的质量 kg,太阳的质量M= kg,地球到太阳的距离 m,那么太阳对地球的引力有多大?
解析:由万有引力定律F=G
可得× N。
答案: N
2.如图6-3-8所示,有两个质量均匀的小球,质量都为m,半径为R,其间用细杆AB相连,AB长度也为R,有位同学认为两球之间的万有引力为:F=G,请问这位同学的看法对吗?请说明理由。
解析:两质量分布均匀球体之间的万有引力的距离r为两球心之间的距离,故两球之间的万有引力为:F=G。
答案:不正确 理由见解析
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1.两艘轮船,质量都是 t,相距10 km,它们之间的万有引力是多大?请将这个力与轮船所受重力进行比较,看看是重力的多少倍?
解析:由万有引力定律F=G
可得× N
万有引力与重力的比值:=
答案: N
2.太阳的质量为 kg,太阳和地球的平均距离为 m,太阳和地球之间的万有引力是多大?比较1、2两题的计算结果,你有什么发现?
解析:由万有引力定律F=G
可得× N
天体的质量较大,天体间的万有引力也较大。
答案: N 天体的质量较大,天体间的万有引力也较大。
3.已知地球半径为R,将一物体从地面移到离地面高h处时,物体所受万有引力减少到原来的一半,则h为( )
A.R
B.2R
C.R
D.(-1)R
解析:由万有引力定律F=G可得
G=2×G
解得:h=(-1)R。
答案:D
4.月球绕地球转动的周期为T,轨道半径为r,地球半径为R,引力常量为G,请写出地球质量和地球密度的表达式。
解析:月球绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供,G=mr
解得地球质量M=
地球的体积为V=
因此地球的密度ρ==
答案:M= ρ=
上海科技教育版[来源:学§科§网]
1.两个质量为50 kg的同学,当他们相距1 m时,他们之间的万有引力有多大?通过计算你可以知道,平常分析物体受力时,为什么可以不考虑万有引力。
解析:由万有引力定律F=G
可得× N
地球表面物体间的万有引力较小,因此在平常分析物体受力时可以不考虑物体间的万有引力作用。
答案: N
2.已知太阳质量M= kg,地球质量m= kg,太阳和地球间的平均距离 m,则太阳和地球间的万有引力有多大?已知拉断截面积=1 的钢棒需施力= N,那么太阳吸引地球的力可以拉断截面积多大的钢棒?
解析:由万有引力定律F=G[来源:学,科,网Z,X,X,K]
可得× N
钢棒的横截面积S=×1 。
答案: N
3.目前普遍认为,质子、中子都不是点粒子,它们也是有内部结构的。例如,一个质子由两个u夸克和一个d夸克组成。已知一个夸克的质量为 kg,那么当两个夸克相距 m时,它们之间的万有引力为多大?
解析:由万有引力定律F=G
可得× N。
答案: N
教育科学版
1.既然任何物体间都存在着引力,为什么当两个人接近时他们不会吸在一起?
答案:两个人间的万有引力很小,所以不会吸在一起。
2.在宇宙天体中,大麦哲伦云的质