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7.2 万有引力定律
1.关于万有引力定律的数学表达式F=G,下列说法中正确的是( )
A.公式中的G为引力常量,其数值首先由英国物理学家卡文迪什测定,G没有单位
B.当r趋近于零时,万有引力趋近于无穷大
C.m1、m2受到的对方给予的万有引力总是大小相等,是一对作用力与反作用力
D.m1、m2受到的对方给予的万有引力总是大小相等,方向相反,是一对平衡力
2.下列关于万有引力定律的说法中,正确的是( )
①万有引力定律是卡文迪许在实验室中发现的
②对于相距很远、可以看成质点的两个物体,万有引力定律中的r是两质点间的距离
③对于质量分布均匀的球体,公式中的r是两球心间的距离
④质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力。
A.①②③ B.②③ C.②③④ D.①④
3.下列实验用到与“探究加速度与力、质量的关系”相同实验方法的是( )
A.甲图斜面理想实验 B.乙图卡文迪什扭秤实验
C.丙图共点力合成实验 D.丁图“探究向心力大小”实验
4.地球对月球具有相当大的万有引力,但月球却没有向下掉落回地面的原因是( )
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,这两个力合力为零
B.地球对月球的引力还不算大
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
D.地球对月球的万有引力不断改变月球的运动方向,使得月球绕地球运动
5.“月一地检验”为万有引力定律的发现提供了事实依据.已知地球半径为R,地球中心与月球中心的距离r = 60R,下列说法正确的是 ( )
A.“月一地检验”表明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是不同性质的力
B.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
C.月球由于受到地球对它的万有引力而产生的加速度与月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度相等
D.由万有引力定律可知,月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度是地面重力加速度的
6.假设地球是一个均匀球体,其半径为R。某航天器距地面的高度为R时,受到的万有引力为F,当航天器飞到距地面的高度为2R时,则受到的万有引力大小为( )
A. B. C. D.
7.已知某星球的质量是地球质量的,直径是地球直径的,一名宇航员来到该星球,宇航员在该星球表面上所受的万有引力大小是他在地球表面上所受万有引力大小的( )
A.0.25倍 B.0.5倍 C.2倍 D.4倍
8.已知地球质量约为月球质量的81倍,地球和月球之间距离为3.84×108 m。现有一艘宇宙飞船从地球飞往月球,当飞至某一位置时,宇宙飞船受到的地球和月球给予的万有引力的合力为零,则此时飞船离月球的距离是( )
A. 0.384×108 m B. 4.27×107 m C. 4.74×106 m D. 3.46×108 m
9.一质量为M、半径为R的密度均匀的球体,在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点,此时大球体对质点的万有引力为F。如图所示,现在从M中相内切地挖去一半径为0.5R的球体,质点m、球心O和空腔中心三点共线,已知球体体积公式为,其中R为球体半径,则剩下部分对m的万有引力为( )
A. B. C. D.
10.(多选)宇宙中存在着上四颗星组成的孤立星系。如图所示,一颗母星处在正三角形的中心,三角形的顶点各有一个质量相等的小星围绕母星做圆周运动。如果两颗小星间的万有引力为F,母星与任意一颗小星间的万有引力为9F,则下列说法正确的是( )
A.每颗小星受到的万有引力为
B.每颗小星受到的万有引力为
C.母星的质量是每颗小星质量的3倍
D.母星的质量是每颗小星质量的倍
11.地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化,怀疑地下有空腔区域,进一步探测发现在地面P点的正下方有一球形空腔区域储藏有天然气,如图所示,假设该地区岩石均匀分布且密度为ρ,天然气的密度远小于ρ,可忽略不计,如果没有该空腔,一质量为m的物体在地面所受的万有引力大小为F;由于空腔的存在,现测得同一质量为m的物体在P点处所受的万有引力大小为kF(k<1),已知引力常量为G,球形空腔的球心深度为d,则此球形空腔的体积是( )
A. B. C. D.
答案:
1-5: CBDDC
6-9: DBAC
10:BC
C
6.关于重力和万有引力的关系,下列认识错误的是( A )
A.地面附近物体所受的重力就是万有引力
B.重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的
C.在不太精确的计算中,可以认为物体的重力等于万有引力
D.严格来说重力并不等于万有引力,除两极处物体的重力等于万有引力外,在地球其他各处的重力都略小于万有引力
8.如图所示,P、Q是质量均为m的两个质点,分别置于地球表面不同纬度上,如果把地球看成是一个质量分布均匀的球体,P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( A )
A.P、Q所受地球引力大小相等
B.P、Q做圆周运动的向心力大小相等
C.P、Q做圆周运动的线速度大小相等
D.P、Q两质点的重力大小相等
9.已知地球表面的重力加速度为g0, 在距离地面高度为2R(R 是地球半径)处的重力加速度为g,则为( B )
A.1 B. C. D.
11.某星球质量为地球质量的9倍,半径为地球半径的一半,在该星球表面从某一高度以20 m/s的初速度竖直向上抛出一物体,从抛出到落回抛出点需要的时间为( B )
A.1 s B.s C. s D.s