1、10B物理第六章万有引力定律作业14第二节 万有引力定律班级_姓名_学号_日期_一、 单项选择题（只有一个选项正确）1. 质量不同的两个物体，它们受到的地球引力的大小是（）。（A）一定相等（B）一定不相等（C）质量大的物体受到的地球引力大（D）条件不够，无法判断2. 下列现象中，不属于由万有引力引起的是（）（A）银河系球形星团聚集不散（B）月球绕地球运动而不离去（C）电子绕核旋转而不离去（D）树上的果子最终总是落向地面3. 月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a，设月球表面的重力加速度大小为g1，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的重力加速度为g2。则（）（A）g1a（B）g2a（C
2、）g1g2a（D）g2g1a4. 质量为m的物体A在地球表面受到地球的万有引力为F，质量为2m的物体B离地面高度等于地球半径，物体B受到地球的万有引力大小为（）（A）2F（B）F（C）F/2（D）F/45. 对于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是（）（A）G是引力常量，是人为规定的（B）当r等于零时，万有引力为无穷大（C）两物体受到的引力总是大小相等，与两物体质量是否相等无关（D）r是两物体间最近的距离6. 一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面高度为h，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为（）（A）（B）（
3、C）（D）7. 火星的质量和半径约为地球质量和半径的1/10和1/2，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度为（）（A）0.2g（B）0.4g（C）2.5g（D）5g8. 理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴Ox，如图甲所示。一个质量一定的小物体（假设它能够在地球内部移动）在x轴上各位置受到的引力大小用F表示，则图乙所示的四个F随x的变化关系图正确的是（）（提示：质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零）(A) (B) (C) (D)Ox甲R乙FF0ORxFF0ORxFF0ORxFF0
4、ORx二、 填空题9. 万有引力定律（1）内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的_，引力的大小与物体的_成正比、与它们之间_成反比。（2）表达式：F=G，其中G叫做引力常量。10. 月地检验（1）检验目的：检验地球绕太阳运动、月球绕地球运动的力与地球对树上苹果的引力是否为_的力。（2）检验方法：（a）假设地球与月球间的作用力和太阳与行星间的作用力是同一种力，它们的表达式也应该满足F=_。（b）根据牛顿第二定律，月球绕地球做圆周运动的向心加速度a月=_=_（式中m地是地球质量，r是地球中心与月球中心的距离）。（c）假设地球对苹果的吸引力也是同一种力，同理可知，苹果的自由落体加速
5、度a苹=G（式中m地是地球的质量，R是地球中心与苹果间的距离）。（d）=，由于r60R，所以=_（3）验证：（a）苹果自由落体加速度a苹=g=9.8m/s2。（b）月球中心到地球中心的距离r=3.8108m，月球公转周期T=27.3d2.36106s，则a月=（）2r_m/s2（保留两位有效数字）_（比例）。（4）结论：地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从_的规律。11. 通常情况下，地球上的两个物体之间的万有引力是极其微小以至于很难被直接测量，所以人们在长时间内无法得到引力常量的精确值（1）引力常量G是由_首先测出，G=_。（2）在下图所示的几个实验中，与“扭
6、秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是_。（选填“甲”“乙”或“丙”）12. A、B两质点相距为R，质量分别为mA和mB，且mA3mB。A受到B的万有引力大小为FA，B受到A的万有引力大小为FB，则FAFB_；若将它们之间的距离增大到2R，这时A受到B的万有引力大小为FA，则FAFA_。13. 卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。mmmmrrlM（1）（多选题）为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是（）（A）减小石英丝的直径（B）增大T型架横梁的长度（C）利用平面镜对光线的反射（D）增大刻度尺与平面镜的距离（2）已知T型架水平横梁长度为l，
7、质量分别为m和m的球，位于同一水平面内，当横梁处于力矩平衡状态时，测得m、m连线长度为r，且与水平横梁垂直，同时测得石英丝的扭转角度为，由此得到扭转力矩k（k为扭转系数且已知），则引力常量的表达式G_。（扭转力矩=力1力臂1+力2力臂2）三、 计算题（写出必要的文字，图式和运算过程）14. 已知地球质量为6.01024 m，月球质量为7.31022kg，地球和月球之间的距离为3.8108 m求：（1）地球对月球的万有引力为多大？（2）如果把月球围绕地球运转近似看成匀速圆周运动，月球的向心加速度和线速度各为多大？（万有引力常量G=6.671011 Nm2/kg2）15. 探月飞船离开地球后关闭推
8、进器，仅仅依靠惯性沿地球与月球的连心线飞往月球。在飞行途中飞船会经过一个特殊的点P，在这一点，飞船所受到的地球对它的引力与月球对它的引力正好抵消（不考虑其他星体对飞船的引力作用）。已知地球质量为6.01024kg，月球质量为7.41022kg，地球中心与月球中心之间的距离约为r3.8108m。（1）在探月飞船到达P点之前，飞船作什么运动？（2）P点距离月球中心多远？参考答案1. D2. C3. B【解析】根据万有引力定律，天体间的星球运动受引力作用。从地球看月球，可以把月球看成为质点，月球在绕地球做匀速圆周运动，因此月球具有向心加速度a。月球是由于受到地球的引力作用才绕地球做圆周运动的，而地球
9、在月球所在位置处由地球引力产生的加速度为g2，由此可知g2a，所以选项（B）正确。g1是指在月球表面运动的物体受到月球引力作用产生的重力加速度，显然g1不能使月球做绕地球的圆周运动。本题的正确选项是（B）。4. C5. C6. A根据万有引力定律，地球对卫星的万有引力为故选A。7. B8. A【解析】解：令地球的密度为，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：g由于地球的质量为MR3，所以重力加速度的表达式可写成：g。根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，故在深度为Rr的井底，受到地球的万有引力即为半径等于r的球体在其表面产生的万有引力，gr当rR时，g与r成正比，当rR后，g与r2成反比。即质量一定的小物体受到的引力大小F在地球内部与r成正比，在外部与r2方成反比。故选：A。9. 自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量成正比、与它们之间距离成反比。10. 同一性质 2.7010-3 0.27610-3 相同11. 卡文迪许 6.6710-11 Nm2/kg2 乙12. 11，4113. （1）CD（2） mml(kr2)14. （1）太阳对地球的万有引力大小为（2）月球的向心加速度大小为由得，线速度大小为15. （1）在探月飞船到达P点之前，飞船作减速运动（加速度逐渐减小的减速运动）（2）x3.8107m
