内容正文:
(十五)万有引力定律
人类对行星运动规律的认识漫长而曲折,牛顿
在前人研究的基础上得出了科学史上最伟大
的定律之一———万有引力定律,关于万有引力
定律.
(1)两物体间的距离趋近于零时,万有引力趋
近于无穷大. ( )
(2)卡文迪什利用扭秤实验装置比较准确地测
出了引力常量. ( )
(3)德国的伽勒根据万有引力定律预言了海王
星的存在. ( )
(4)任何天体表面的引力都遵循牛顿的万有引
力定律. ( )
[自我校对] (1)× (2)√ (3)× (4)×
1.测定万有引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2
的物理学家是 ( )
A.开普勒 B.牛顿
C.胡克 D.卡文迪什
2.如图所示,两个半径分别为r1=0.60m、
r2=0.40m,质量分布均匀的实心球质量分
别为m1=4.0kg、m2=1.0kg,两球间距离
为r0=2.0m,则两球间相互引力的大小为
( )
A.6.67×10-11N
B.大于6.67×10-11N
C.小于6.67×10-11N
D.不能确定
3.一个物体在地球表面所受的重力为G,在距
地面高度为地球半径的位置,物体所受地球
的引力大小为 ( )
A.G2 B.
G
3
C.G4 D.
G
9
4.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球
体.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的
引力为零,不考虑地球自转的影响,距离地
球球心为r处的重力加速度大小可能为如
下图像中的哪一个 ( )
5.(多选)火星表面特征非常接近地球,适合人
类居住.近期,我国宇航员王跃正与俄罗斯
宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动.已
知火星的半径是地球半径的1/2,质量是地
球质量的1/9,自转周期也基本与地球的自
转周期相同.地球表面重力加速度是g,若
王跃在地面上能竖直向上跳起的最大高度
是h.在忽略自转影响的条件下,下述分析
正确的是 ( )
A.王跃在火星表面受到的万有引力是他在
地球表面所受万有引力的4/9倍
B.火星表面的重力加速度是29g
C.火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速
度的 2/3倍
D.王跃以相同的初速度在火星上竖直起跳
时,能上升的最大高度是9h/4
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6.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运
动,其线速度大小为v,假设宇航员在该行
星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的
物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数
为F,已知引力常量为G,则这颗行星的质
量为 ( )
A.mv
2
GF B.
mv4
GF
C.Fv
2
Gm D.
Fv4
Gm
7.火箭在高空某处所受的引力为它在地面某
处所受引力的一半,则火箭离地面高度与地
球半径之比为 ( )
A.(2+1)∶1 B.(2-1)∶1
C.2∶1 D.1∶ 2
8.某未知星体的质量是地球质量的14
,直径是
地球直径的1
4
,则一个质量为m 的人在未知
星体表面受到的引力F星 和地球表面所受
引力F地 的比值
F星
F地
为 ( )
A.16 B.4
C.116 D.
1
4
9.甲乙两个质点间的万有引力大小为F,若甲
物体的质量不变,乙物体的质量增加到原来
的2倍,同时,它们之间的距离减为原来的
1/2,则甲乙两个物体的万有引力大小将变
为 ( )
A.F B.F/2
C.8F D.4F
设想着陆器完成了对月球
表面的考察任务后,由月
球表面回到围绕月球做圆
周运动的轨道舱,其过程
如图所示.设轨道舱的质量为m,月球表面
的重力加速度为g,月球的半径为R,轨道
舱到月球中心的距离为r,引力常量为G,
试求:
(1)月球的质量;
(2)轨道舱的速度和周期.