高一教科版物理必修二讲义及练习:第三章 第2节 万有引力定律 巧用万有引力定律条件解题(同步练习) .docx

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1、(答题时间:30分钟)1. 两个物体之间的万有引力大小为,若两物之间的距离减小x,两物体仍可视为质点,此时两个物体之间的万有引力大小为,根据上述条件可以计算( )A. 两物体之间的距离 B. 两物体的质量C. 万有引力常数D. 条件不足,无法计算上述选项中的任何一个物理量2. 围绕地球旋转的人造卫星,在万有引力的作用下做匀速圆周运动。v和R为人造卫星的线速度和相应的轨道半径,v0和R0为近地卫星的线速度和相应的轨道半径。则下列关系正确的是( )A. B. C. D. 3. 关于万有引力定律及其表达式,下列说法中正确的是( )A. 对于不同物体,G取值不同B. G是万有引力常量,由实验测得C.

2、两个物体彼此所受的万有引力方向相同D. 两个物体之间的万有引力是一对平衡力4. 已知地球的质量为M,月球的质量为m,月球绕地球运行的轨道半径为r,周期为T,万有引力常量为G,则月球绕地球运转轨道处的重力加速度大小等于( )A. B. C. D. 5. 已知地球半径为R,将一物体从地面发射至离地面高h处时,物体所受万有引力减小到原来的一半,则h为()A. R B. 2R C. R D. (1)R6. 由于万有引力定律和库仑定律都满足于平方反比定律,因此引力场和电场之间有许多相似的性质,在处理有关问题时可以将它们进行类比,例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度,其定义式为E=F/q,在引力场

3、中可以有一个类似的物理量来反映各点引力场的强弱,设地球质量为M,半径为R,地球表面处重力加速度为g,引力常量为G,如果一个质量为m的物体位于距地表r处的上空某点,则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是( )A. B. C. D. 7. 甲、乙两个质点间的万有引力大小为F,若甲质点的质量不变,乙质点的质量增大为原来的2倍,同时它们间的距离减为原来的1/2,则甲、乙两个质点间的万有引力大小将变为 ( )A. F/2 B. F C. 4F D. 8F8. 如图所示,A是地球的同步卫星,另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h,已知地球半径为R,地球自转角速度为0,地球表面的重力加速度为g,

4、O为地球中心。求:(1)卫星B的运行周期;(2)若卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,它们再一次相距最近?9. 有一质量为m的卫星以轨道半径为r、周期为T环绕某行星做圆轨道运动,已知引力常量为G。求:(1)行星的质量M;(2)作用于卫星上的引力F;(3)若行星的半径是卫星轨道半径的,则行星表面的重力加速度g为多大?1. A 解析:由题意可知,当万有引力为F1时,则F1=;当万有引力为F2时,则F2=;若将二式相除,则质量与G都可以约掉,剩下的物理量中,只有两个物体之间的距离r是未知的,故r可求,A正确;由于质量与万有引力常

5、量被约掉了,故它们均不能求出,所以B、C、D是错误的。2. C 解析:根据万有引力定律可得:;;联立可得:,即,两边取对数可得:,选项C正确。3. B 解析:公式中的G是引力常量,适用于任何物体,故A错误;G是万有引力常量,是卡文迪许通过实验测出的,故B正确;两个物体间的万有引力遵守牛顿第三定律,总是大小相等,方向相反,是一对作用力和反作用力。故C、D错误。4. BD 解析:月球绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供月球的向心力,则有:解得:,故B、D正确。5. D 解析:物体在地面时的引力为,高空中的引力为,由题可知,综上可知。6. B解析:类比电场强度定义式,由万有引力等于重力得,在地球表面:,该点引力场强弱,故B正确。7. D 解析:两个质点相距r时,它们之间的万有引力为,若它们间的距离缩短为,其中一个质点的质量变为原来的2倍,则它们之间的万有引力为,D正确。8.(1)(2)解析:(1)设地球质量为M,卫星质量为m,根据万有引力和牛顿运动定律,有:在地球表面有:,联立得:。(2)它们再一次相距最近时,一定是B比A多转了一圈,有:,其中,得:。9. (1)(2)(3)解析:(1)由万有引力公式 可得。(2)作用于卫星的万有引力为F,(3)设行星半径为R,在行星表面卫星的重力等于万有引力。将、行星半径代入上式,可得。

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