课时作业(12) 第三章 第二节 认识万有引力定律（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（粤教版2019）

课时作业(12)　认识万有引力定律 [对应学生用书P127] 1．关于太阳与行星间的引力，下列说法错误的是(　　) A．神圣和永恒的天体做匀速圆周运动无需原因，因为圆周运动是最完美的 B．行星绕太阳旋转的向心力来自太阳对行星的引力 C．牛顿认为物体运动状态发生改变的原因是受到力的作用．行星围绕太阳运动，一定受到了力的作用 D．牛顿把地面上的动力学关系应用到天体间的相互作用上，推导出了太阳与行星间的引力关系 A　[任何做曲线运动的物体都需要外力的作用，行星绕太阳旋转的向心力来自太阳对行星的引力，A错误，B、C、D正确．] 2．在某次测定引力常量的实验中，两金属球的质量分别为m1和m2，球心间的距离为r，若测得两金属球间的万有引力大小为F，则此次实验得到的引力常量为(　　) A．　　　　　　　　 B． C． D． B　[由万有引力定律F＝G得G＝，所以B项正确．] 3．某物体在地面上受到地球对它的万有引力为F，为使此物体受到的引力减小到原来的四分之一，应把此物体置于的地方距地面的高度为(R为地球半径)(　　) A．R　　 　 B．2R　　 　 C．4R　　　 D．8R A　[根据万有引力定律表达式得：F＝，其中r为物体到地球中心的距离．某物体在地球表面，受到地球的万有引力为F，此时r＝R，若此物体受到的引力减小为，根据F＝，得出此时物体到地球中心的距离为：r′＝2R，所以物体距离地面的高度应为R，选项A正确．] 4．2019年我国加大了“北斗”卫星的发射密度，于6月25日又成功发射了第46颗“北斗”导航卫星，“北斗”导航系统的精度远高于美国的GPS导航系统．若卫星绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，卫星的质量为m，地球的半径为R，卫星离地心的距离为r，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为(　　) A．G B．G C．G D．G D　[根据万有引力定律可知，地球对卫星的万有引力大小F＝G，故选项D正确．] 5. 月球在如图所示的近地点、远地点受地球的万有引力分别为F1、F2，则F1、F2的大小关系是(　　) A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F1＝F2 D．无法确定 B　[根据万有引力定律可知，当两物体的质量确定时，引力与物体之间的距离的平方成反比，则有F1＞F2，故选项B正确．] 6．卡文迪许扭秤的主要部分是一个轻而坚固的T形架，倒挂在一根石英丝N的下端．T形架水平部分的两端各装一个质量是m的小球，T形架的竖直部分装一面小平面镜M，它能把射来的光线反射到刻度尺上，这样就能比较精确地测量石英丝N的扭转角度． (1)引力常量的测定采用了什么方法？ (2)测定引力常量的物理意义是什么？ 解析　(1)实验中采用了放大法． (2)a.证明了万有引力的存在． b．开创了测量弱力的新时代． c．使万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的一些天体的质量、平均密度等． 答案　见解析 7．已知地球半径R地＝6 400 km，月球绕地球做圆周运动的半径r月＝60R地，运行周期T＝27.3 天＝2.36×106 s， (1)求月球绕地球做圆周运动的向心加速度a月； (2)地球表面物体自由下落的加速度g一般取9.8 m/s2，求a月与g的比值是多大？ (3)根据万有引力公式及牛顿第二定律推算，求月球做匀速圆周运动的向心加速度是地面附近自由落体加速度g的多少倍？ 解析　(1)a月＝r月ω2＝r月 即a月＝×3.84×108 m/s2≈2.72×10－3 m/s2 (2)＝≈ (3)根据万有引力定律F＝G， 则a月＝＝G g＝＝G ＝ 所以月球轨道处的向心加速度约是地面附近自由落体加速度的. 答案　(1)2.72×10－3 m/s2 (2) (3) 8．“新视野”号太空探测器近距离飞掠冥王星，如图所示．在此过程中，冥王星对探测器的引力(　　) A．先变大后变小，方向沿两者的连线指向冥王星 B．先变大后变小，方向沿两者的连线指向探测器 C．先变小后变大，方向沿两者的连线指向冥王星 D．先变小后变大，方向沿两者的连线指向探测器 A　[根据万有引力定律F＝G，万有引力与物体之间的距离的二次方成反比，故在探测器飞掠冥王星的过程中，随着它与冥王星间的距离r先减小后增大，那么冥王星对探测器的引力先变大后变小，而引力的方向沿两者的连线指向冥王星，选项A正确，B、C、D错误．] 9．要使可视为质点的两物体间万有引力减小到原来的，可采取的方法是(　　) A．两物体间距离保持不变，两物体的质量均减为原来的 B．两物体间距离保持不变，仅一个物体质量减为原来的 C．两物体质量均不变，两物体间的距离变为原来的 D．两物体质量均不变，两物体间的距离变为原来的2倍 B　[根据F＝G知，两物体间距离保持不变，两物体的质量均减为