内容正文:
7.2万有引力定律
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课后培优练
级练
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培优第一阶——基础过关练
1.关于太阳与行星间引力的公式,下列说法正确的是( )
A.公式中的是引力常量,是人为规定的
B.太阳与行星间的引力是一对平衡力
C.公式中的是比例系数,与太阳、行星都没有关系
D.公式中的是比例系数,与太阳的质量有关
2.(多选)双星的运动是引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成,这两颗星绕它们连线上的某一点在二者之间万有引力作用下做匀速圆周运动,测得P星的角速度为,P、Q两颗星之间的距离为L,P,Q两颗星的轨道半径之差为(P星的质量大于Q星的质量),引力常量为G,则( )
A.P、Q两颗星的向心力大小相等
B.P、Q两颗星的向心加速度大小相等
C.P、Q两颗星的线速度大小之差为
D.P、Q两颗星的质量之比为
3.太阳与行星间的引力大小为,其中G为比例系数,M和m分别为太阳和行星的质量,r为两者之间的距离,由此关系式可知G的单位是( )
A.N·m2/kg2 B.N·kg2/m2 C.m4/kg·s2 D.kg·m/s2
4.下列关于万有引力定律说法正确的是( )
A.牛顿发现了万有引力定律,伽利略测得了引力常量
B.根据表达式可知,当r趋近于零时,万有引力趋近于无穷大
C.万有引力恒量G的单位是
D.两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力
5.关于万有引力常量G,下列说法中正确的是( )
A.人们为了计算引力大小,规定了G值 B.在不同的星球上,G的数值不一样
C.G值由卡文迪许通过扭秤实验测定 D.G值由牛顿通过理论计算得
6.下列实验用到与“探究加速度与力、质量的关系”相同实验方法的是( )
A.甲图斜面理想实验 B.乙图卡文迪什扭秤实验
C.丙图共点力合成实验 D.丁图“探究向心力大小”实验
7.假设地球是一个球体,其半径为R。某航天器距地面的距离为R时,它们的相互作用力为F,当航天器距地面的距离为2R时,则它们的相互作用力大小为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,三颗质量均为m的地球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,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.地球对一颗卫星的引力大小为
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
9.2020年12月17日,嫦娥五号返回器携带月球样品,采用半弹道跳跃方式再入返回,在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆,地球质量大约是月球质量的81倍,若嫦娥五号返回器飞行至地球与月球之间,当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时,返回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. B. C. D.
10.1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为、,近地点到地心的距离为r,地球质量为M,引力常量为G。则( )
A., B.,
C., D.,
11.如图所示,地球可看作质量分布均匀、半径为R的球体,地球内部的a点距地心的距离为r,地球外部的b点距地心的距离为3r,。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,忽略地球的自转,则a、b两点的重力加速度大小之比为( )
A. B. C. D.
12.如图所示,有一个质量为M、半径为R、密度均匀的大球体,从中挖去一个半径为的小球体,并在空腔中心放置一质量为m的质点,则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零)( )
A. B.
C. D.0
培优第二阶——拓展培优练
13.(多选)如图所示,有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体,在距离球心O为2R的Р点有一质量为m的质点,从M中挖去一个半径为的球体,设大球剩余部分对m的万有引力为F1。若把质点m移放在空腔中心点,设大球的剩余部分对该质点的万有引力为F2。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为0,万有引力常量为G,O、、P三点共线。下列说法正确的是( )
A.F1的大小为
B.F2的大小为
C.若把质点m移放在O点右侧,距O点处,大球的剩余部分对该质点的万有引力与F2相同
D.若把质点m移放在O点右侧,距O点处,大球的剩余部分对该质点的万有引力与F2不同
14.理论上已经证明:质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体,O为球心,以O为原点建立坐标轴Ox,如图所示。一个质量一定的小物体(假设它能够在地球内部移动)在x轴上各位置受到的重力大小用F表示,则如图所示的四个F随x的变化关系图正确的是( )
A. B.
C. D.
15.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的