1、课时跟踪检测(八) 太阳与行星间的引力 万有引力定律1牛顿发现万有引力定律的思维过程是()A理想实验理论推导实验检验B假想理论推导规律形成C假想理论推导实验检验D实验事实假想理论推导解析:选C牛顿的思维过程:既然是行星与太阳间的引力使得行星不能飞离太阳,那么是什么力使得地面的物体不能离开地球,总要落回地面呢?这个力延伸到月球,拉住月球使它绕地球运动的力与拉着苹果下落的力,是否是同一种性质的力?是否遵循相同的规律?用月地检验来验证,故C正确。2生活中我们常看到苹果落向地球,而不是地球向上运动碰到苹果。下列论述中正确的是()A原因是苹果质量小,对地球的引力较小,而地球质量大,对苹果的引力较大B原因
2、是地球对苹果有引力,而苹果对地球没有引力C苹果对地球的作用力和地球对苹果的作用力大小是相等的,但由于地球质量极大,不可能产生明显的加速度D以上说法都不对解析:选C由牛顿第三定律知,苹果与地球间的相互作用力大小相等,而苹果的质量远小于地球的质量,因而产生的加速度远大于地球的加速度。3关于万有引力定律和引力常量,下列说法正确的是()A万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由伽利略测定的B万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的C万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常量是由胡克测定的D万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的解析:选D牛顿的苹果和卡文迪许的铅球共同
3、成就了万有引力定律。4(多选)关于万有引力定律,下列说法中正确的是()A万有引力定律是牛顿在总结前人研究成果的基础上发现的B万有引力定律不适用于质点间的相互作用C公式中的G是一个比例常量,其单位是Nm2/kg2D任何两个质量分布均匀的球体之间的相互作用可以用该公式来计算,r是两球球心之间的距离解析:选ACD万有引力定律和其他定律一样,是牛顿在总结前人研究成果的基础上发现的,具有普适性,故A正确,B错误。万有引力定律公式FG中G6.671011Nm2/kg2,称为万有引力常量。对于质量分布均匀的球体之间的相互作用力也可以用该公式计算,其中r为两球球心间的距离,故C、D正确。5设地球是半径为R的均
4、匀球体,质量为M,若把质量为m的物体放在地球的中心,则物体受到的地球的万有引力大小为()A零B无穷大CG D无法确定解析:选A有的同学认为:由万有引力公式FG,由于r0,故F为无穷大,从而错选B。设想把物体放到地球的中心,此时FG已不适用。地球的各部分对物体的吸引力是对称的,故物体受到的地球的万有引力是零,故应选A。6(多选)对于太阳与行星间的引力表达式FG,下列说法正确的是()A公式中的G为比例系数,与太阳、行星均无关BM、m彼此受到的引力总是大小相等CM、m彼此受到的引力是一对平衡力,合力等于0,M和m都处于平衡状态DM、m彼此受到的引力是一对作用力与反作用力解析:选ABD太阳与行星间的引
5、力是两物体因质量而引起的一种力,分别作用在两个物体上,是一对作用力与反作用力,不能进行合成,故B、D正确,C错误;公式中的G为比例系数,与太阳、行星均没有关系,A正确。7(多选)关于引力常量G,下列说法中正确的是()AG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时的相互吸引力D引力常量G是不变的,其数值大小与单位制的选择无关解析:选AC利用G值和万有引力定律不但能“称”出地球的质量,而且可测定远离地球的一些天体的质量、平均密度等,故A正确;引力常量G是一个
6、普遍适用的常量,其数值等于两个质量都是1 kg的质点相距1 m时的相互吸引力,它的大小与所选的单位有关,故B、D错误,C正确。8(多选)下列说法正确的是()A在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式F,这个关系式实际上是牛顿第二定律;是可以在实验室中得到验证的B在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式v,这个关系式实际上是匀速圆周运动的一个公式,它是由速度的定义式得来的C在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式k,这个关系式是开普勒第三定律,是可以在实验室中得到证明的D在探究太阳对行星的引力规律时,使用的三个公式,都是可以在实验室中得到证明的解析:选AB开普勒的三大定律是总结行星运
7、动的观察结果而总结归纳出来的规律,每一条都是经验定律,都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的,故开普勒的三大定律都是在实验室中无法验证的定律。9宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象。若飞船质量为m,距地面高度为h,地球质量为M,半径为R,引力常量为G,则飞船所在处的重力加速度大小为()A0B.C. D.解析:选B飞船受的万有引力等于在该处所受的重力,即Gmg,得g,选项B正确。10火箭在高空某处所受的引力为它在地面某处所受引力的一半,则火箭离地面的高度与地球半径之比为()A(1)1 B(1)1C.1 D1解析:选B设地球的半径为R,火箭
8、离地面高度为h,所以Fh,F地,其中FhF地,因此,选项B正确。11已知太阳的质量为M,地球的质量为m1,月球的质量为m2,当发生日食时,太阳、月球、地球几乎在同一直线上,且月球位于太阳与地球中间,如图所示。设月球到太阳的距离为a,到地球的距离为b,则太阳对地球的引力F1和太阳对月球的引力F2的大小之比为多少?解析:由太阳对地球和月球的吸引力满足FG,知:太阳对地球的引力F1G,太阳对月球的引力F2G,故。答案:12一物体在地球表面重16 N,它在以5 m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9 N,则此火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍?(g取10 m/s2)解析:设此时火箭上升到离地球表面高度h处,火箭中物体的视重等于物体受到的支持力FN,物体受到的重力为mg,g是高为h处的重力加速度,由牛顿第二定律得FNmgma,其中m,代入式得mgFNaN1 N。在距离地面高度为h处,物体的重力为1 N,物体的重力等于万有引力。在地球表面:mgG,在距离地面h高处:mgG,与相除可得,所以R地hR地R地4R地,所以h3R地。答案:3倍