第7章 2 万有引力定律-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习课时素养训练word（人教版）

2　万有引力定律 一、选择题 1.(多选)在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是(　BD　) A.伽利略发现了行星运动的规律 B.卡文迪什通过实验测出了引力常量 C.牛顿最早指出了力不是维持物体运动状态的原因 D.笛卡儿对牛顿第一定律的建立做出了贡献 解析:开普勒发现了行星运动的规律,A错误;卡文迪什测出了引力常量,B正确;伽利略最早指出了力不是维持物体运动状态的原因,C错误;笛卡儿提出了如果运动中的物体没有受到力的作用,将以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向,D正确。 2.要使两物体间的万有引力减小到原来的,下列办法不可采用的是(　D　) A.使物体的质量各减小一半,距离不变 B.使其中一个物体的质量减小到原来的,距离不变 C.使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变 D.使两物体间的距离和质量都减为原来的 解析:根据F=G可知,A、B、C三种情况中万有引力均减为原来的,当距离和质量都减为原来的时,万有引力不变,选项D的方法不可 采用。 3.一个物体在地球表面重16 N,它在以5 m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9 N,则此火箭离地球表面的距离为地球半径的(地球表面处的重力加速度g取10 m/s2)(　B　) A.2倍 B.3倍 C.4倍 D. 解析:物体在地球表面时,重力近似等于万有引力,即mg=G=16 N,所以m=1.6 kg,物体在火箭中时,设到地面的距离为h,重力加速度为g′,则由牛顿第二定律得FN-mg′=ma,所以g′=-a=(-5) m/s2= 0.625 m/s2。又由万有引力定律得mg′=G,所以== ,所以h=3R,故选B。 4.若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方向运动的距离之比为2∶。已知该行星质量约为地球的7倍,地球的半径为R,由此可知,该行星的半径约为(　C　) A.R B.R C.2R D.R 解析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,有x=v0t,在竖直方向上做自由落体运动,有h=gt2,联立可得g=,两种情况下抛出的速率相同,高度相同,所以有==,根据星球表面万有引力等于重力, G=mg,可得R=,有==2,解得R行=2R,故C正确。 5.如图所示,一个质量均匀分布的半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F。如果在球体中央挖去半径为r的一部分球体,且r=,则原球体剩余部分对质点P的万有引力大小变为(　C　) A.F B.F C.F D.F 解析:设原球体的质量为M,质点P的质量为m0,球心与质点P的距离为L。根据m=ρπr3知挖去部分的小球的质量m=M;未挖时,原球体对质点P的引力F′=G,挖去的部分对质点P的引力F==F,则剩余部分对质点P的引力F″=F-F′=F。 二、非选择题 6.火星半径是地球半径的,火星质量大约是地球质量的,那么(地球表面的重力加速度g取10 m/s2) (1)地球表面上质量为50 kg的宇航员在火星表面上受到的重力是 多少? (2)若宇航员在地球表面能跳1.5 m高,那他在火星表面能跳多高? 解析:(1)在地球表面有mg=G, 在火星表面上有mg′=G, 代入数据,联立解得g′=4 m/s2, 则宇航员在火星表面上受到的重力G′=mg′=50×4 N=200 N。 (2)在地球表面宇航员跳起的高度H=, 在火星表面宇航员能够跳起的高度h=, 联立解得h=H=×1.5 m=3.75 m。 答案:(1)200 N　(2)3.75 m 学科网（北京）股份有限公司 $