内容正文:
5.2 万有引力定律是怎样发现的
课时作业
一、选择题(1~9题为单选题,10~11题为多选题)
1.第一次通过实验较准确测出万有引力常量G的科学家是( )
A.卡文迪许 B.开普勒
C.第谷 D.牛顿
答案 A
2.某实心匀质球半径为R,质量为M,在球外离球面h高处有一质量为m的质点,则其受到实心匀质球的万有引力大小为( )
A.G B.G C.G D.G[来源:Z§xx§k.Com][来源:学§科§网Z§X§X§K]
答案 B
解析 万有引力定律中r表示两个质点间的距离,因为匀质球可看成质量集中于球心上,所以r=R+h.
3.两辆质量均为1×105 kg的装甲车相距1 m时,它们之间的万有引力相当于( )
A.一个人的重力量级
B.一个鸡蛋的重力量级
C.一个西瓜的重力量级[来源:学科网ZXXK]
D.一头牛的重力量级
答案 B
解析 由F=G得F=0.667 N,相当于一个鸡蛋的重力量级.
4.依据牛顿的理论,两物体之间万有引力的大小,与它们之间的距离r满足( )
A.F与r成正比 B.F与r2成正比 C.F与r成反比 D.F与r2成反比
答案 D
解析 万有引力定律的表达式为F=G,所以F与r2成反比,选项D正确,A、B、C错误.
5.2015年7月14日,“新视野”号太空探测器近距离飞掠冥王星,如图1所示.在此过程中,冥王星对探测器的引力( )
图1
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
答案 A
解析 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.
6.某物体在地面上受到地球对它的万有引力为F.若此物体受到的引力减小到,则此物体距离地面的高度应为(R为地球半径)( )
A.2R B.4R C.R D.8R
答案 C
7.要使两物体间的万有引力减小到原来的,下列办法不正确的是( )
A.使两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大到原来的2倍,质量不变
D.两物体的质量和距离都减小到原来的
答案 D
解析 万有引力定律的表达式为F=G,根据该公式可知,使两物体的质量各减小一半,距离不变,则万有引力变为原来的,A正确;使其中一个物体的质量减小到原来的,距离不变,则万有引力变为原来的,B正确;使两物体间的距离增大到原来的2倍,质量不变,则万有引力变为原来的,C正确;两物体的质量和距离都减小到原来的,则万有引力大小不变,D错误.
8.某未知星体的质量是地球质量的,直径是地球直径的,则一个质量为m的人在未知星体表面受到的引力F星和地球表面所受引力F地的比值为( )
A.16 B.4 C. D.
答案 B
解析 根据万有引力定律F=G∝故=·=×()2=4.B项正确.
9.如图2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的万有引力变为( )
[来源:Z|xx|k.Com]
图2
A. B. C. D.
答案 C
解析 利用填补法来分析此题.原来物体间的万有引力为F,挖去半径为的球体的质量为原来球体的质量的,其他条件不变,故剩余部分对质点P的万有引力为F-=F.
10.下列关于万有引力的说法,正确的有( )
A.物体落到地面上,说明地球对物体有引力,物体对地球没有引力
B.万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的
C.地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮,受到的合力都是地球的万有引力[来源:学科网]
D.F=G中,G是一个比例常数,没有单位
答案 BC
解析 物体间力的作用是相互的,物体落到地面上,地球对物体有引力,物体对地球也存在引力,选项A错误;万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的,选项B正确;地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮,受到的合力都是地球的万有引力,选项C正确;国际单位制中质量m、距离r、力F的单位分别是kg、m、N,根据牛顿的万有引力定律F=G,得到G的单位是N·m2/kg2,选项D错误.
11.关于引力常量G,下列说法中正确的是( )
A.G值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值
B.引力常量G的大小与两物体质量的乘积成反比,与两物体间距离的平方成正比
C.引力常量G在数值上等于两个质量都是1 kg的可视为质点的物体相距1 m时的相互吸引