内容正文:
7.2 万有引力定律
一、选择题(共19题)
1.1665年,牛顿研究“是什么力量使得行星围绕太阳运转”的问题。若把质量为m的行星围绕太阳的运动近似看作匀速圆周运动,运用开普勒第三定律T2=,则可推得( )
A.行星受太阳的引力为F=k
B.行星受太阳的引力都相同
C.行星受太阳的引力F=
D.质量越大的行星受太阳的引力一定越大
2.如图所示,两质量均匀分布的小球半径分别为R1、R2,相距R,质量为m1、m2,则两球间的万有引力大小为(引力常量为G)( )
A. B.G
C. D.
3.2022年8月4日,我国成功发射首颗陆地生态系统碳监测卫星“句芒号”。在卫星从发射到进入预定轨道的过程中,卫星所受地球引力大小F随它距地面的高度h变化的关系图像可能正确的是( )
A B C D
4.假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g,地球的半径为R,则地球的自转周期为( )
A.2π B.2π
C.2π D.2π
5.航天员王亚平已经在太空进行了多次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象。若飞船质量为m,距地面高度为h,地球质量为M,半径为R,引力常量为G,则飞船所在处的重力加速度大小为( )
A.0 B.
C. D.
6.某行星为质量分布均匀的球体,半径为R,质量为M。科研人员研究同一物体在该行星上的重力时,发现物体在“两极”处的重力为“赤道”上某处重力的1.1倍。已知引力常量为G,则该行星自转的角速度为( )
A. B.
C. D.
7.下列关于万有引力定律的说法正确的是( )
A.只有天体间才有万有引力
B.任意两个物体之间都存在万有引力
C.两质点间万有引力为F,当它们间的距离增加到2倍时,它们之间的万有引力变为2F
D.两质点间万有引力为F,当它们间的距离增加到2倍时,它们之间的万有引力变为F
8.在离地面高度等于地球半径的地方,重力加速度的大小是地球表面处的( )
A.4倍 B.2倍
C. D.
9.用传感器测量一物体的重力时,发现在赤道测得的读数与其在北极的读数相差大约3‰。如图所示,如果认为地球是一个质量分布均匀的标准球体,下列说法正确的是( )
A.在北极处物体的向心力为万有引力的3‰
B.在北极处物体的重力为万有引力的3‰
C.在赤道处物体的向心力为万有引力的3‰
D.在赤道处物体的重力为万有引力的3‰
10.根据万有引力定律,两个质量分别是m1和m2的物体,他们之间的距离为r时,它们之间的吸引力大小为F=,式中G是引力常量,若用国际单位制的基本单位表示G的单位应为( )
A.kg·m·s-2 B.N·kg2·m-2
C.m3·s-2·kg-1 D.m2·s-2·kg-2
11.地球可近似看成球形,由于地球表面上物体都随地球自转,所以有( )
A.物体在赤道处受到的地球引力等于两极处,而重力小于两极处
B.赤道处的角速度比南纬30°的角速度大
C.地球上物体的向心加速度都指向地心,且赤道上物体的向心加速度比两极处大
D.地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力
12.我国科研团队根据祝融号火星车发回的遥感信号确认,“天问一号”着陆巡视器成功着陆预定区域,我国首次火星探测任务取得圆满成功。已知火星的质量和半径分别约为地球的和,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度约为( )
A.5g B.2.5g
C.0.4g D.0.2g
13.如图所示,质量分布均匀的实心球体,其质量为M,半径为R。现在将它的左侧挖去一个半径为r=的球体,则挖去后它对离球体表面距离R处的质量为m的质点的引力与挖去前对质点的引力之比为( )
A. B.
C. D.
14.(多选)在书中我们了解了牛顿发现万有引力定律的伟大过程。过程1:牛顿首先证明了行星受到的引力F∝、太阳受到的引力F∝,然后得到了F=G,其中M为太阳质量,m为行星质量,r为行星与太阳的距离;过程2:牛顿通过苹果和月球的加速度比例关系,证明了地球对苹果、地球对月球的引力具有相同性质,从而得到了F=G的普适性。那么( )
A.过程1中证明F∝,需要用到圆周运动规律F=m或F=mr
B.过程1中证明F∝,需要用到开普勒第三定律=k
C.过程2中牛顿的推证过程需要用到“月球自转周期”这个物理量
D.过程2中牛顿的推证过程需要用到“地球半径”这个物理量
15.(多选)下列说法正确的是( )
A.万有引力定律F=G适用于两质点间的作用力计算
B.根据F=G,当r→0时,物体m1、m2间引力F趋于无穷大
C.把质量为m的小球放在质量为M、半径为R的大球球心处,则大球与小球间万有引力F=G
D.两个质量分布均匀的分离的球体之间的相互作用