6.3万有引力定律练习题
一、单选题
1.甲、乙两个质点相距r,它们之间的万有引力为F,若保持它们各自的质量不变,将它们之间的距离增大到2r ,则甲、乙两个质点间的万有引力将变为( ) A.
FF B. C.2F D.4F 422.已知在太阳系外某“宜居”行星的质量约为地球质量的6.4倍,一个在地球表面重力为600N的人在这个行星表面的重力将变为960N。由此可推知,该行星的半径与地球半径之比约为( ) A.1:2
B.2:1
C.3:2
D.4:1
3.如图所示,一个质量均匀分布的星球,绕其中心轴PQ自转,AB与PQ是互相垂直的直径.星球在A点的重力加速度是P点的90%,星球自转的周期为T,万有引力常量为
G,则星球的密度为( )
A.
0.3? GT2B.
3? GT2C.
10? 3GT2D.
30? GT24.现欲发射一颗火星探测卫星。在探测卫星离开地球的过程中,用R表示卫星到地心的距离用F表示卫星受地球的引力。如图所示图象中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.一名宇航员来到一个星球上,如果该星球的质量是地球质量的一半,它的直径也是地球直径的一半,那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的( )
A.0.25 B.0.5 C.2.0倍 D.4.0倍
6.若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方向运动的距离之比为2:7.已知该行星质量约为地球的7倍,地球的半径为R.由此可知,该行星的半径约为( )
A.
1R 2B.
7R 2C.2R
D.
7R 27.已知地球半径为R,将一物体从地面发射至离地面高h处时,物体所受万有引力减小到原来的一半,则h为 ( ).
A.R B.2R
C.2R D.(2-1)R
二、多选题
8.要使两个物体间的万有引力减小到原来的
1,下列办法可采用的是( ) 4A.使两个物体的质量各减小一半,距离不变
B.使其中一个物体的质量减小到原来的
1,距离不变 4C.使两个物体间的距离增加到原来的2倍,质量不变
D.使两个物体间的距离和质量都减小到原来的
1 49.一行星绕恒星作圆周运动,由天文观测可得,其运动周期为T,速度为v,引力常量为G,则
v3TA.恒星的质量为
2πG4π2v3
B.行星的质量为
GT2
C.行星运动的轨道半径为
vT 2πD.行星运动的加速度为
2πv T10.如图所示,abc分别为固定于地球表面的物体(地表物体)、近地卫星、地球同步轨道卫星,则下列关于abc三者的线速度、角速度、周期、加速度的表述正确的是( )
A.vb>vc>va B.ωa=ωc<ωb C.Ta=Tc
θ,飞行器离星球表面的高度为h,绕行周期为T.已知引力常量为G,由此可以求得
A.该星球的半径 B.该星球的平均密度 C.该星球的第一宇宙速度 D.该星球对飞行器的引力大小 三、实验题
12.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,人们在长时间内无法得到引力常量的精确值.在牛顿发现万有引力定律一百多年以后的1789年,英国物理学家卡文迪许巧妙地利用如图所示的扭秤装置,才第一次在实验室里比较精确地测出了万有引力常量.
(1)在图所示的几个实验中,与“卡文迪许扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是__________.(选填“甲”“乙”或“丙”)
(2)引力常量的得出具有重大意义,比如:_____________________.(说出一条即可) 四、解答题
13.如图所示,在距一质量为m0、半径为R、密度均匀的大球体R处有一质量为m的质点,此时大球体对质点的万有引力为F1,当从大球体中挖去一半径为
R的小球体后(空2腔的表面与大球体表面相切),剩下部分对质点的万有引力为F2,求F1:F2。
14.已知地球半径R地=6 400 km,月球绕地球做圆周运动的半径r=60R地,运行周期
T=27.3天=2.36×106s,
(1)求月球绕地球做圆周运动的向心加速度a月;
(2)地球表面物体自由下落的加速度g一般取多大?,a月与g的比值是多大? (3)根据万有引力公式及牛顿第二定律推算,月球做匀速圆周运动的向心加速度是地面附近自由落体加速度g的多少倍?比较(2)、(3)结论说明什么?