高中物理人教版第六章万有引力与航天（省一等奖）.docxVIP

10.万有引力定律

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

第I卷（选择题）

一、选择题

1．两个相距为r的小物体，它们之间的万有引力为F．保持质量不变，将它们间的距离增大到3r．那么它们之间万有引力的大小将变为（）

A．FB．3F

C．D．

2．如图所示，操场两边放着半径分别为r1、r2，质量分别为m1、m2的篮球和足球，二者的间距为r．则两球间的万有引力大小为（）

A．B．

C．D．

3．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m的质点．现从M中挖去半径为R的球体，如图所示，则剩余部分对m的万有引力F为（）

A．B．

C．D．

4．假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体．一矿井深度为d（矿井宽度很小）．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（）

A．1－B．1＋

C．D．

二、多选题

5．牛顿时代的科学家们围绕万有引力的研究，经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践．在万有引力定律的发现历程中，下列叙述符合史实的是（）

A．开普勒研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律

B．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律

C．卡文迪许在实验室中准确地得出了引力常量G的数值

D．牛顿推导出了引力常量G的数值

6．对于公式F＝理解正确的是（）

A．m1与m2之间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，是一对平衡力

B．m1与m2之间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力

C．当r趋近于零时，F趋向无穷大

D．当r趋近于零时，公式不适用

7．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1kg的可视为质点的物体相距1m时的相互吸引力

D．引力常量G是不变的，其值大小与单位制的选择无关

8．如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R．下列说法正确的是（）

A．地球对一颗卫星的引力大小为

B．一颗卫星对地球的引力大小为

C．两颗卫星之间的引力大小为

D．三颗卫星对地球引力的合力大小为

第II卷（非选择题）

三、填空题

9．用卡文迪许扭秤做实验，小球质量m1=0．01kg，大球质量m2=0．5kg，两球心间距为0．05m，两球的万有引力为________N。引力常量G=6．67N?m2/kg2。

10．火星半径为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的．一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为100kg，则在火星上其质量为________kg，重力为________N．（g取9．8m/s2）

四、计算题

11．宇航员站在某一星球距离表面h高度处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：

（1）该星球表面重力加速度g的大小；

（2）小球落地时的速度大小；

（3）该星球的质量．

12．如图所示，火箭内平台上放有测试仪，火箭从地面启动后，以加速度竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪对平台的压力为启动前压力的．已知地球半径为R，求火箭此时离地面的高度．（g为地面附近的重力加速度）

参考答案

1．D

【解析】根据万有引力定律得：甲、乙两个质点相距r，它们之间的万有引力为F＝；若保持它们各自的质量不变，将它们之间的距离增大到3r，则甲、乙两个质点间的万有引力F′＝＝．

2．D

【解析】万有引力定律的数学表达式为F＝．此定律的适用条件是：质量为m1和m2的两个物体必须是质点，或者是可视为质点的两个物体．因此，公式中的r为两个质点间的距离．操场两边的篮球和足球是两个规则球体，这两球间的距离为两球心间的距离，即为r1＋r＋r2，所以两球间的万有引力大小为F＝．故选D．

3．A

【解析】质量为M的球体对质点m的万有引力F1＝＝，挖去的球体的质量M′＝＝。质量为M′的球体对质点m的万有引力F2＝＝，则剩余部分对质点m的万有引力，F＝F1－F2＝－＝．故选项