27　课时分层训练(十四)　天地力的综合：万有引力定律-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册(鲁科版2019)

课时分层训练(十四)　天地力的综合：万有引力定律 知识点1　对开普勒三定律的理解 1．开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律。关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是(　　) A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上 B. 对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率越大 C. 所有行星绕太阳运动的轨道半长轴的平方与周期的三次方的比值都相等 D. 开普勒独立完成了行星的运行数据测量、分析、发现行星运动规律等全部工作 B　所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A错误；根据开普勒第二定律，对每一颗行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．所以对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大，故B正确；所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，故C错误；第谷观测了行星的运行，积累了大量数据，开普勒整理和研究了他的观测数据，发现了行星运动规律，故D错误． 知识点2　对万有引力定律的理解 2．两个质量相等的均匀球体，两球心距离为r，它们之间的万有引力为F，若它们的质量都加倍，两球心之间的距离也加倍，则它们之间的万有引力为(　　) A. 4F　　　　　　 B. F C. F D. F B　由万有引力定律F＝G得，F′＝G＝G＝F，B正确． 3．关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是(　　) A. 不能视为质点的两物体间不存在相互作用的引力 B. 只有天体间的引力才能用F＝G计算 C. 由F＝G知，两质点间距离r减小时，它们之间的引力增大 D. 引力常量的大小首先是由牛顿测出来的，且等于6.67×10－11 N·m2/kg2 C　任何物体间都存在相互作用的引力，但万有引力定律只适用于能看作质点的物体间的引力计算，A、B错误；由F＝G可知，r越小，F越大，C正确；万有引力常量的大小首先是由卡文迪许准确地测出来的，D错误． 知识点3　万有引力定律的应用 4．某个星球的质量是地球质量的一半，半径也是地球半径的一半，那么一个物体在此星球表面上的重力是在地球表面上重力的(　　) A. B. C. 4倍 D. 2倍 D　物体在此星球表面的重力等于万有引力，G星＝G＝G＝2G地，D正确． 5．地球的质量是月球质量的n倍，一飞行器处在地球与月球之间，当它受到地球和月球的引力的合力为零时，该飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为________。 解析：设月球和地球对飞行器的引力的合力为零时，飞行器距地心的距离为r1，距月心的距离为r2，根据公式F＝G可得G＝G 所以＝＝. 答案：∶1 知识点4　对引力常量测定的认识 6．关于万有引力定律和引力常量的发现，下面说法正确的是(　　) A. 万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由伽利略测定的 B. 万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的 C. 万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由胡克测定的 D. 万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的 D　根据物理学史可知，牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测定了引力常量，故D正确． 7．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知(　　) A. 太阳位于木星运行轨道的中心 B. 火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C. 火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方 D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 C　由开普勒第一定律(轨道定律)可知，太阳位于木星运行轨道的一个焦点上，A错误．火星和木星绕太阳运行的轨道不同，运行速度的大小不可能始终相等，B错误．根据开普勒第三定律(周期定律)知所有行星轨道的半长轴的三次方与它的公转周期的平方的比值是一个常数，C正确．对于某一个行星来说，其与太阳连线在相同的时间内扫过的面积相等，不同行星在相同的时间内扫过的面积不相等，D错误． 8．太阳系中有两颗行星，它们绕太阳运转的周期之比为8∶1，则两行星的公转速度之比为(　　) A. 2∶1 B. 4∶1 C. 1∶2 D. 1∶4 C　由开普勒第三定律得＝，解得＝＝，由v＝得＝·＝×＝，C正确． 9．将物体由赤道向两极移动，则(　　) A. 物体的重力减小 B. 物体随地球转动的向心力增大 C. 物体随地球转动的向心力减小 D. 向心力方向、重力的方向都指向地心 C　地球表面上所有物体所受地球的万有引力按其作用效果分为重力和向心力，向心力使物体随地球一起绕地轴自转，所以说重力是地球对物体的万有引力的一个分力。万有引力、重力和向心力三个力遵循力的平行四边形定则，只有万有引力的方向指向地心，选项D错误；物体由赤道向两极移动时，万有引力大小不变，向心力减小，重力增大，当