7.2万有引力定律-2023-2024学年高一物理举一反三系列（人教版2019必修第二册）

7.2万有引力定律原卷版 目录 一、 【万有引力定律概念知识点梳理】 1 二、 【万有引力计算知识点梳理】 2 三、 【空壳的引力计算知识点梳理】 5 1、 【万有引力定律概念知识点梳理】 月—地检验： 检验目的：地球和月球之间的吸引力是否与地球吸引苹果的力为同一种力． 检验原理： 【1】理论推导： 【2】天文观测： 检验结论：地面上的物体所受地球的引力、月球所受地球的引力、太阳与行星间的引力是同一种性质的力，都遵循相同的规律。 万有引力定律：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小跟这两个物体的质量m1和m2的乘积成正比，跟它们的距离r的二次方成反比。 公式：（其中G是常量，为，r表示两质点间距离） 卡文迪什扭秤实验对引力常量测定，证实了万有引力的存在及万有引力定律的正确性。 万有引力性质： 1.普遍性 万有引力存在于任何两个有质量的物体之间,它是自然界中物质间基本的相互作用之一 2.宏观性 一般物体之间虽然存在万有引力，但是很小，只有天体与物体之间或天体之间万有引力才比较显著，因此，涉及天体运动时。才考虑万有引力 3.相互性 万有引力的作用是相互的，符合牛顿第三定律 4.独立性 两物体间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关，与周围有无其他物质无关 【万有引力定律概念举一反三练习】 1．（多选）关于万有引力定律，下列说法正确的是（　　） A．牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上，发现了万有引力定律，因此万有引力定律仅适用于天体之间 B．两物体各自受到对方引力的大小一定相等 C．卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值 D．万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用 2．（多选）关于万有引力公式F＝G的理解，以下说法中正确的是（　　） A．可看作质点的两物体间的引力可用公式F＝G计算 B．由公式F＝G可知，两物体紧靠在一起时万有引力无穷大 C．卡文迪什首先用试验测定了引力常量G的数值 D．两个质点质量不变，距离变为原来的2倍，则它们之间的万有引力将变为原来的 3．下列说法正确的是（　　） A．万有引力定律的数学表达式适用于任意两物体间的作用力计算 B．据，当时，物体、间引力趋于无穷大 C．把质量为的小球放在质量为、半径为的匀质大球球心外，则大球与小球间万有引力 D．两个质量分布均匀的、分离的球体可视为质量分别集中在球心，它们之间的相互作用力可以用计算，是两球体球心间的距离 4．2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉点火发射，17时46分，与空间站组合体完成自主快速交会对接。若地球半径为R，质量为M，引力常量为G，对接前空间站组合体质量为m，距地球表面高度为h，则对接前空间站组合体对地球的万有引力大小是（　　） A． B． C． D． 2、 【万有引力计算知识点梳理】 1、公式F=G的适用条件 (1)严格地说，万有引力定律只适用于计算两个质点间的引力大小，r是两个质点间的距离。 (2)两个质量分布均匀的球体间的相互作用也可以用此公式来计算，其中的r是两个球体球心间的距离。 (3)一个质量分布均匀的球体与球外一个质点间的万有引力也可用此公式计算，式中的r是球体球心到质点的距离。 2、对非对称的物体，通过填补后构成对称物体，然后再利用对称物体所满足的物理规律进行求解的方法称为“填补法”。计算一些不完整球形物体(含球穴)间的万有引力，常采用“填补法”。具体求解时先把从均匀球体上挖去的部分补上，然后计算完整球体所受的万有引力，再计算补上部分所受的万有引力，则两者之差即所求球体剩余部分所受的万有引力。 【万有引力计算举一反三练习】 5．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的地方有一质量为m0的质点。现从m中挖去半径为0.5R的球体，如图所示，则剩余部分对m0的万有引力大小为（　　） A． B． C． D． 6．将地球看成均匀球体，已知均匀球体对球外物体的万有引力相当于将球体的质量集中于球心的质点对物体的万有引力。假设在紧贴地球表面处挖去一半径为的球（R为地球半径），如图所示，在图中A点放置一质量为m的质点，则该质点在挖空前后受到的万有引力的比值为（　　） A． B． C． D． 7．设想随着科技的进步和地球人口的增多，人类开始移民月球，不断把地球上的人、水、空气和食物向月球上运送，如果月球仍沿原来的圆周轨道运动，则地球与月球间的万有引力将（   ） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 8．质量相等的甲、乙两卫星分别环绕地球做匀速圆周运动，已知甲、乙的轨道半径之比为，则地球对甲、乙的万有引力大小之比为（    ） A． B． C． D． 9．2022年11月29日，我国研制的“神舟十五号”载人飞