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2019年高中物理 第六章 萬有引力與航天 6.2 太陽與行星間的引力 6.3 萬有引力定律提高作業(yè) 新人教版必修2 作 業(yè) 導(dǎo) 航 1.理解、推導(dǎo)萬有引力定律. 2.了解卡文迪許實驗裝置及原理. 3.知道引力常量. 一、選擇題（每小題4分，共32分） 1.設(shè)想把質(zhì)量為m的物體放在地球的中心，地球質(zhì)量為M，半徑為R，則物體與地球間的萬有引力是 A.零 B.無窮大 C.G D.無法確定 2.人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，如果軌道半徑增加為原來的3倍，則地球?qū)πl(wèi)星的吸引力變?yōu)樵瓉淼? A.3倍 B.1/3倍 C.1/9倍 D.9倍 3.如果人造地球衛(wèi)星受到地球的引力為其在地球表面時的一半，則人造地球衛(wèi)星距地面的高度是 A.等于地球的半徑R B. R C.（ －1）R D.（ +1）R 4.關(guān)于萬有引力常量，下列說法正確的是 A.萬有引力常量是兩個質(zhì)量為1 kg的物體相距1 m 時的相互吸引力 B.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律時，給出了萬有引力常量的值 C.萬有引力常量的測出，不能證明萬有引力的存在 D.萬有引力常量的測定，使人們可以測出天體的質(zhì)量 5.關(guān)于萬有引力的說法，正確的是 A.萬有引力只是宇宙中各天體之間的作用力 B.萬有引力是宇宙中所有具有質(zhì)量的物體間的相互作用力 C.重力不是萬有引力的作用而產(chǎn)生的 D.太陽對地球的萬有引力會大于地球?qū)μ柕娜f有引力 圖6－1 6.圖6－1為卡文迪許測定萬有引力恒量的實驗示意圖，關(guān)于這個實驗正確的說法有 A.此裝置須放在密閉的室內(nèi)進行 B.T型架由細(xì)繩懸掛著 C.T型架扭轉(zhuǎn)θ角時，由平面鏡M反射的光線也轉(zhuǎn)動θ角 D.卡文迪許測量的G值等于6.6710－11 Nm2/kg2 7.兩個大小相同的實心小鐵球緊靠在一起，它們之間的萬有引力為F，若兩個半徑均為小鐵球2倍的實心大鐵球緊靠在一起，則它們之間的萬有引力為 A.2F B.4F C.8F D.16F 圖6－2 8.如圖6－2所示，r遠大于兩球的半徑，但兩球半徑不能忽略，而球的質(zhì)量均勻分布、大小分別為m1與m2，則兩球間萬有引力大小為 A.G B.G C.G D.G 二、非選擇題(共28分) 9.（7分）某物體在地球表面上受到地球?qū)λ囊?00 N，為使此物體受到的引力減至50 N，物體距地面的高度為______R.（R為地球半徑） 10.（7分）已知地球的半徑為R，地面的重力加速度為g，萬有引力恒量為G，如果不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地球的平均密度可以表示為______. 11.(7分)氫原子由原子核及繞核做勻速圓周運動的電子組成，已知電子質(zhì)量是 0.9110－30 kg，原子核質(zhì)量是1.6710－27 kg,電子繞核做勻速圓周運動的軌道半徑為 0.5310－10 m，求電子與原子核之間的相互吸引力. 12.(7分)在一次測定萬有引力常量的實驗中，已知一個質(zhì)量是0.80 kg的球，以1.310－10 N的力吸引另一個質(zhì)量是4.010－3 kg的球，若兩球相距4.010－2 m，則萬有引力常量為多少？ 二、萬有引力定律 三、引力常量的測定 一、選擇題（每小題4分，共32分） 1.解析：地心周圍的物體對放到地心處的物體的萬有引力的合力為零，所以選項A正確. 答案：A 點評：此題不能由F=G得，R→0，F(xiàn)→∝.因為萬有引力定律適用于兩個質(zhì)點，當(dāng)把物體放在地心時，地球不能再看作質(zhì)點. 2.解析：由萬有引力定律F=G得知，當(dāng)r′=3r時 F′=G= G =F，所以答案C正確. 答案：C 3.解析：設(shè)地球半徑為R，衛(wèi)星離地的高度為h，則衛(wèi)星在地面和高空受到的引力分別為 F1=G,F2=G 由題設(shè)G =2G 所以，h=(－1)R 答案：C 4.解析：引力常量的測出有著非常重要的意義，它不僅用實驗證明了萬有引力的存在，更使得萬有引力定律有了真正的實用價值.所以正確選項為D. 答案：D 5.解析：由萬有引力定律的普遍性可知，萬有引力適用于宇宙間一切有質(zhì)量的物體，它們之間都存在著萬有引力，故A錯，B正確.由重力與萬有引力的關(guān)系可知，重力是萬有引力的一個分力，故重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，C不正確.由萬有引力的相互性，萬有引力是兩個有質(zhì)量的物體間的互相作用力，滿足牛頓第三定律，它們應(yīng)大小相等，故D錯，正確選項為B. 答案：B 6.解析：卡文迪許扭秤的主要部分是一個輕而堅固的T型架，倒掛在一根金屬絲的下端，所以B錯.T型架的豎直部分裝有小平面鏡M，它能把射來的光線反射到刻度尺上，當(dāng)T型架扭轉(zhuǎn)θ角時，由平面鏡M反射的光線轉(zhuǎn)動2θ角，所以C錯. 答案：A 7.解析：小鐵球之間的萬有引力F=G=G大球半徑是小鐵球的2倍，其質(zhì)量分別為 小鐵球　　m=ρV=ρ(πr3) 大鐵球　　M=ρV′=ρ ［π（2r）3］=8 m 故兩個大鐵球間的萬有引力 F′=G=G=16G=16 F 答案：D 8.解析：萬有引力定律適用于兩個質(zhì)點間的萬有引力的大小的計算.對于質(zhì)量均勻分布的球體，公式中的r就是它們球心之間的距離. 答案：D 二、非選擇題（共28分） 9.解析：對地球表面的該物體而言 F=G=800 N 對高空處的該物體而言 F′=G=50 N 兩式相除可得：h=3 R 答案：3 10.解析：因不討論自轉(zhuǎn)，則可認(rèn)為重力就等于萬有引力，所以mg=G 而M=ρV=ρπR3代入上式 即g=G 所以ρ= 答案： 11.解析：由萬有引力定律： F=G，得 F=6.6710－11 N =3.610－47 N 答案：3.610－47 N 12.解析：由萬有引力定律 F=G，得 G== Nm2/kg2 =6.510－11 Nm2/kg2 答案：6.510－11 Nm2/kg2