2013高中物理 6.3《万有引力定律》同步课堂对点演练 新人教版必修2.doc

2013高中物理6.3《万有引力定律》同步课堂对点演练新人教版必修2

万有引力定律的理解
1．关于万有引力定律F＝Geq\f(Mm,r2)，下列说法中正确的是
()．
A．牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上，发现了万有引力定律， 因此万有引力定律仅适用于天体之间
B．卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值
C．两物体各自受到对方的引力的大小不一定相等，质量大的物体受到的引 力也大
D．万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用
解析万有引力定律适用于所有物体间，A、D错，根据物理史可知卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值，B对，两物体各自受到对方的引力的大小遵循牛顿第三定律，C错．
答案B
2．地球的质量是月球质量的81倍，若地球吸引月球的力的大小为F，则月球吸引地球的力的大小为
()．
A.eq\f(F,81)B．FC．9FD．81F
解析根据牛顿第三定律，力的作用是相互的，且作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，二者在同一条直线上．故选B.
答案B
万有引力定律的应用
3．两个质量分布均匀且大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为
()．
A．2FB．4FC．8FD．16F
解析小铁球之间的万有引力F＝Geq\f(mm,（2r）2)＝Geq\f(m2,4r2)
大铁球半径是小铁球的2倍，其质量分别为
小铁球：m＝ρV＝ρeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,3)πr3))
大铁球：M＝ρV′＝ρ[eq\f(4,3)π(2r)3]＝8ρ·eq\f(4,3)πr3＝8m
故两个大铁球间的万有引力
F′＝Geq\f(MM,（2R）2)＝Geq\f(（8m）2,[2（2r）]2)＝16Geq\f(m2,4r2)＝16F.
答案D
4．如图6-3-2所示，一个质量均匀分布的半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F，如果在球体中央挖去半径为r的一部分球体，且r＝eq\f(R,2)，则原球体剩余部分对质点P的万有引力变为
()．

图6-3-2
A.eq\f(F,2) B.eq\f(F,8) C.eq\f(7F,8) D.eq\f(F,4)
解析设球、质点P的质量分别为M、m，距离为d，则它们间的万有引力大小为F＝Geq\f(Mm,d2)①，挖去部分球体后，剩余部分质量为eq\f(7,8)M，此时球壳与P的万有引力大小F′＝Geq\f(\f(7,8)Mm,d2)②，由①、②知．F′＝eq\f(7,8)F.C正确．
答案C
5．人既会受到地球的引力，也会受到太阳的引力，试计算：
你受太阳的引力是多大？和你受地球的引力比较一下，可得出什么样的结论？(已知太阳的质量是1.99×1030kg，地球到太阳的距离为1.5×1011m，设你的质量是60kg，地球表面处g＝9.8m/s2)
解析地球半径为6.4×106m，与地球到太阳的距离1.5×1011m相比相差近10万倍，因此人距太阳的距离可以认为也是1.5×1011m.故人受太阳的万有引力F＝Geq\f(mm′,r2)＝6.67×10－11×eq\f(60×1.99×1030,（1.5×1011）2)N＝0.35N．人受地球的万有引力可近似认为等于人的重力，即F′＝mg＝60×9.8N＝588N.
eq\f(F′,F)＝eq\f(588,0.35)＝1680
即地球对人的引力要比太阳对人的引力大一千六百多倍，所以平时计算时可以不考虑人受太阳的万有引力．
答案0.35N太阳对人的万有引力远小于地球对人的万有引力