2022-2023学年人教版必修第二册7-2万有引力定律作业.docVIP

课时作业(十)万有引力定律

[基础训练]

1.在牛顿发现太阳与行星间的引力过程中，得出太阳对行星的引力表达式后推出行星对太阳的引力表达式，是一个很关键的论证步骤，这一步骤采用的论证方法是()

A.研究对象的选取 B．理想化过程

C.控制变量法 D．等效法

答案：D解析：对于太阳与行星之间的相互作用力，太阳和行星的地位完全相同，既然太阳对行星的引力符合关系式F∝eq\f(m星,r2)，依据等效法，行星对太阳的引力也符合关系式F∝eq\f(m日,r2)，故D项正确.

2.要使两物体(两物体始终可以看作质点)间万有引力减小到原来的eq\f(1,8)，可采用的方法是()

A.使两物体的质量各减小一半，距离保持不变

B.使两物体质量各减小一半，距离增至原来的2倍

C.使其中一个物体质量减为原来的eq\f(1,2)，距离增至原来的2倍

D.使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的eq\f(1,2)

答案：C解析：两质点间的引力与二者质量乘积成正比，与距离的平方成反比，可判断只有C项正确.

3.(多选)关于万有引力和万有引力定律理解正确的有()

A.不能看作质点的两物体之间不存在相互作用的引力

B.可看作质点的两物体间的引力可用F＝Geq\f(m1m2,r2)计算

C.由F＝Geq\f(m1m2,r2)知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大，紧靠在一起时，万有引力无穷大

D.引力常量的大小首先是由卡文迪什测出来的，约等于6.67×10－11N·m2/kg2

答案：BD解析：只有可看作质点的两物体间的引力可用F＝Geq\f(m1m2,r2)计算，但是不能看作质点的两个物体之间依然有万有引力，只是不能用此公式计算，选项A错误，B正确；万有引力随物体间距离的减小而增大，但是当距离比较近时，计算公式就不再适用，所以说万有引力无穷大是错误的，选项C错误；引力常量的大小首先是由卡文迪什通过扭秤装置测出来的，约等于6.67×10－11N·m2/kg2，选项D正确.

4.宇航员在月球上将石块水平抛出，最后落在月球表面上，如果已知月球半径为R、引力常量为G.要估算月球质量，还需测量出小石块运动的物理量是()

A.抛出的高度h和水平位移x

B.抛出的高度h和运动时间t

C.水平位移x和运动时间t

D.抛出的高度h和抛出点到落地点的距离L

答案：B解析：由Geq\f(Mm,R2)＝mg得M＝eq\f(gR2,G).对平抛运动，水平位移x＝v0t，竖直位移h＝eq\f(1,2)gt2，得g＝eq\f(2h,t2)或g＝eq\f(2h·v\o\al(2,0),x2)，因此得M＝eq\f(2hR2,Gt2)或M＝eq\f(2hv\o\al(2,0)R2,Gx2)，故选项B正确.

5.地球对月球具有相当大的万有引力，它们不靠在一起的原因是()

A.不仅地球对月球有万有引力，而且月球对地球也有万有引力，这两个力大小相等，方向相反，相互平衡了

B.地球对月球的引力不算大

C.不仅地球对月球有万有引力，而且太阳系里其他星球对月球也有万有引力，这些力的合力为零

D.万有引力不断改变月球的运动方向，使得月球绕地球运行

答案：D解析：地球和月球之间存在相当大的万有引力，它们是一对作用力和反作用力，作用效果不可抵消．它们不靠在一起的原因主要是因为月球绕地球做圆周运动，地球对月球的万有引力提供了月球做圆周运动的向心力，即万有引力不断改变月球的速度方向，使月球绕地球运行，故A、B、C错误，D正确.

6.(2021·石嘴山高一检测)如图所示，“天宫一号”对接前从圆轨道Ⅰ变至圆轨道Ⅱ，已知地球半径为R，轨道Ⅰ距地面高度为h1，轨道Ⅱ距地面高度为h2，则关于“天宫一号”的判断正确的是()

A.调整前后线速度大小的比值为eq\r(\f(R＋h1,R＋h2))

B.调整前后周期的比值为eq\r(\f(?R＋h1?3,?R＋h2?3))

C.调整前后向心加速度大小的比值为eq\f(?R＋h1?2,?R＋h2?2)

D.需加速才能从轨道Ⅰ变至轨道Ⅱ

答案：B解析：“天宫一号”绕地球转动时万有引力提供向心力，即Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)＝man＝meq\f(4π2,T2)r，解得v＝eq\r(\f(GM,r))，an＝Geq\f(M,r2)，T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，故调整前后线速度大小的比值为eq\r(\f(R＋h2,R＋h1))，A错；调整前后周期的比值为eq\r(\f(?R＋h1?3,?R＋h2?3))，B对；调整前后向心加速度大小的比值为eq\f(?R＋h2?2,?R＋h1?2)，C错；“天宫一号”需减速后做向心运动才能从轨道Ⅰ变至轨道Ⅱ，D错.