课时作业(8) 第三章 第2节 万有引力定律（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（教科版2019）

课时作业(8)　万有引力定律 [对应学生用书P121] 1．关于太阳与行星间引力的公式F＝G，下列说法正确的是(　　) A．公式中的G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G是比例系数，与太阳、行星都没有关系 D．公式中的G是比例系数，与太阳的质量有关 C　[公式F＝G中的G是引力常量，它与开普勒第三定律中k＝的常数k不同，G与太阳质量、行星质量都没有关系，而k与太阳质量有关，故C正确．] 2．(多选)下列关于万有引力定律的说法正确的是(　　) A．万有引力定律是开普勒发现的 B．F＝G中的G是一个比例系数，是没有单位的 C．万有引力定律适用于质点间的相互作用 D．两个质量分布均匀的分离的球体之间的相互作用力也可以用F＝G来计算，r是两球体球心间的距离 CD　[万有引力定律是牛顿发现的；公式F＝G中的G是一个比例系数，其单位为N·m2/kg2；现阶段，我们认为万有引力定律公式适用于可以看作质点的两个物体间，但对于不能看作质点的两个质量分布均匀的球体间的相互作用是适用的，此时r是两球体球心间的距离，故C、D正确．] 3．已知苹果从地球表面附近自由下落时加速度的大小为g，一颗人造卫星在离地面高度等于地球半径处做匀速圆周运动，其向心加速度为(　　) A．g　　　　　　　　　　 B．g C．g D．无法确定 C　[在地面处苹果的重力等于苹果与地球间的万有引力，mg＝G，所以g＝，在离地面高R处人造卫星与地球间的万有引力提供向心力，G＝ma，所以a＝，即a＝g.] 4．设想把质量为m的物体(可视为质点)放到地球(可视为密度均匀的球体)的中心，地球质量为M，半径为R.则物体与地球间的万有引力(　　 ) A．为零 B．无穷大 C．为 D．无法确定 A　[把物体放到地球的中心时r＝0，此时万有引力定律不再适用．由于地球关于球心对称，所以吸引力相互抵消，整体而言，万有引力为零，故A正确．] 5．有两个大小一样，由同种材料制成的均匀球体紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若用上述材料制成的两个半径更小的均匀球体，它们紧靠在一起时之间的万有引力将(　　) A．等于F B．小于F C．大于F D．无法比较 B　[设球的半径为R，密度为ρ，则球的质量为m＝πR3ρ，根据万有引力定律，两个相同的球紧靠在一起时的万有引力为F＝G＝Gπ2R4ρ2，由此可知，用同种材料制作两个更小的球靠在一起时的万有引力F′，比两个大球紧靠在一起时的万有引力F小，故B正确．] 6．(多选)月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，一个质量为600 kg 的飞行器到达月球后(　　) A．在月球上的质量仍为600 kg B．在月球表面受到的重力为980 N C．在月球表面上方的高空中所受万有引力小于980 N D．在月球上的质量将小于600 kg ABC　[物体的质量与物体所处的位置无关，故A正确，D错误；由题意可知，物体在月球表面上所受的重力为地球表面上所受重力的，即G＝mg＝×600×9.8 N＝980 N，故B正确；由F＝G知，r增大时，万有引力F减小，故C正确．] 7．如图所示，等边三角形ABC边长为L，在三角形的三个顶点A、B、C各固定一个质量均为m的小球，已知万有引力常量为G，则C点小球受A、B两点小球的万有引力的合力为多大？ 解析　C点处的小球所受引力如图所示，则 F1＝F2＝G 由平行四边形定则有 F合＝2F1cos 30°＝G. 答案　G 8．2020年11月24日，我国“嫦娥五号”探测器成功发射．在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描述F随h变化关系的图像是(　　) D　[由万有引力公式F＝G可知，探测器与地球表面距离h越大，F越小，B、C不符合要求；而F与h不是一次函数关系，A不符合要求．] 9．理论上认为质量分布均匀的球壳对球壳内的物体的万有引力为零．如图所示，一个半径为R、质量分布均匀的实心球，O为球心，以O点为原点建立坐标轴Ox.质量一定的小物体(可视为质点且假设它能够放置在球体内部)沿坐标轴Ox方向运动，小物体在坐标x1＝R与x2＝R处所受到实心球对它的万有引力分别为F1、F2，则F1、F2的大小之比为(　　) A．9∶8 B．8∶9 C．1∶9 D．9∶1 A　[设实心球的密度为ρ，实心球的质量为M，则有M＝ρ·πR3，在x1＝处，小物体受到的引力为F1＝G，且M′＝ρ·π()3，可得F1＝G；在x2＝R处，小物体受到的引力为F2＝G，所以F1∶F2＝9∶8，A正确．] 10．如图所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面启动后，以的加速度竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为启