热点十六 行星的运动、万有引力定律-【创新教程】2023辽宁省普通高中物理学业水平模拟测试合格考热点专练篇

１３．解析:(１)当小车到达拱桥桥顶时,对小车进行受力分析 如图所示 由F合＝F向 得, F合＝mg－FN＝m v２０ R 代入数据可解得FN＝６０００N 由牛顿第三定律得FN＝FN′＝６０００N． (２)设小车以速度v经过拱桥桥顶时恰好对桥顶没有压 力,同理得 F合＝mg＝mv ２ R 代入数据解得v＝２０m/s． 答案:(１)６０００N　(２)２０m/s 热点十六 １．D　２．A ３．D　A式中的k是与中心星体的质量有关．故A错误．B、C、D 开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫 星绕行星的运动．故B、C错误,D正确． ４．D　A．首先行星绕太阳的轨道是椭圆,不是匀速圆周运 动,故 A错误．B．依据开普勒第二定律,所有行星绕太阳 运动,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等, 故B错误;C．所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟 公转周期的平方的比值都相等,故C错误;D．根据开普勒 第三定律,行星的轨道半长轴越长,公转周期越大,故 D 正确． ５．C　由F＝GMm r２ 可知,C项正确． ６．C　根据牛顿的万有引力定律公式F＝GMm r２ 知,两物体 间的万有引力与它们质量的乘积成正比,与它们间距离 的二次方成反比,故C正确,A、B、D错误． ７．D　A．牛顿的万有引力定律:F＝GMm R２ ,所以常量在数值 上等于两个质量均为１kg可看作质点的物体相距１m 时 的相互引力,不能说万有引力常量是两个质量为１kg的 物体相距１m 时的相互吸引力,故 A错误．B、C牛顿发现 了万有引力定律,但引力常量G 这个数值是多少,连他本 人也不知道．按说只要测出两个物体的质量,测出两个物 体间的距离,再测出物体间的引力,代入万有引力定律, 就可以测出这个常量．但因为一般物体的质量太小了,它 们间的引力无法测出,而天体的质量太大了,又无法测出质 量．所以,万有引力定律发现了１００多年,万有引力常量仍没 有一个准确的结果,这个公式就仍然不能是一个完善的等 式．直到１００多年后,英国人卡文迪许利用扭秤,才巧妙地测 出了这个常量．故B错误,C也错误．D．通过万有引力常量的 测定,使人们可以算出地球的质量,故D正确． ８．B　A．万有引力定律适用于宇宙万物任意两个物体之间 的引力,是自然界一种基本相互作用的规律,故 A 错误． B．牛顿在开普勒等科学家对天体运动规律的基础上,加 以研究提出了万有引力定律,故B正确．C．恒星对行星的 万有引力与行星质量有关,不都是一样大的,故 C错误． D．两物体间相互吸引的一对万有引力是作用力与反作用 力．故 D错误． ９．B　A．卡文迪许测出了万有引力常量G,故 A 错误;B．对 于质量分布均匀的球体,公式F＝G m１m２ r２ 中的r指两球 心之间的距离,故B正确;C．太阳对地球的引力与地球对 太阳的引力是作用力和反作用力,大小相等．故 C错误; D．任意两物体之间都存在万有引力,故 D错误． １０．D　根据万有引力定律F＝GMm r２ ,即F∝１ r２ ． 物体放地球表面时F＝GMm r２ 物体离地面高度为２r时,F′＝G Mm(３r)２ ,得F′＝１９F． １１．解析:根据万有引力定律的内容可知,两个物体间的引 力大小,跟它们的质量的乘积成正比,国际单位制中质 量m、距离r、力F 的单位分别是:kg、m、N．根据牛顿的 万有引力定律F＝GMm r２ ,得到G＝Fr ２ Mm ,则G 的单位是 N􀅰m２/kg２,第一个比较精确测定这个恒量的是英国物 理学家卡文迪许． 答案:质量的乘积　N􀅰m２/kg２　卡文迪许 １２．解析:由开普勒第二定律可知,行星与太阳连线在相同 时间内扫过的面积相等,故离太阳近的运动速度大,离 太阳远的运动速度小,故行星在A 点时的速度大于在B 点时的速度;由万有引力定律F＝GMm r２ 可知,行星在 A 点时太阳对它的万有引力大于在B 点时太阳对它的 万有引力． 答案:大于　大于 １３．解析:(１)设地球的质量为 M,半径为R,火星的质量为 M′,半径为R′． 在地球表面有mg＝GMmR２ ,得g＝GMR２ , 同理可知,在火星上有g′＝GM′R２ , 即g′＝ G １９M( ) １ ２R( ) ２ ＝ ４GM ９R２ ＝４９g＝ ４０ ９ m /s２, 宇航员在火星上受到的 重 力 G′＝mg′＝５０×４０９ N＝ ２２２．２N． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 �