萬有引力專題練習

2023-01-18 20:33:06 字數 4474 閱讀 9805

[知識點1]萬有引力定律:

萬有引力定律的內容是:自然界中任何兩個物體都相互吸引,引力的大小與物體的質量m和m的乘積成正比,與它們之間距離r的二次方成反比。公式是

在牛頓發現萬有引力定律一百多年後,英國物理學家卡文迪許巧妙地利用扭秤裝置,第一次在實驗室裡測出了引力常量g.引力常量g=6.67×10-11填寫單位)

1.要使兩物體間的萬有引力減小到原來的1/4,下列辦法不可採用的是( )

a.使兩物體的質量各減小一半,距離不變

b.使其中乙個物體的質量減小到原來的1/4,距離不變

c.使兩物體間的距離增為原來的2倍,質量不變

d.使兩物體間的距離和質量都減為原來的1/4

2. 對於萬有引力定律的數學表示式下列說法正確的是 ( )

a.公式中g為引力常量,是人為規定的 b.r趨近零時,萬有引力趨於無窮大

c.ml,m2受到的萬有引力總是大小相等,與ml,m2的大小無關

d.m1,m2受到的萬有引力總是大小相等,方向相反,是一對平衡力

3. 地球質量大約是月球質量的81倍,在登月飛船通過月、地之間的某一位置時,月球和地球對它的引力大小相等,該位置到月球中心和地球中心的距離之比為 ( )

a.1:27 b.1:9 c.1:3 d.9:1

[知識點2] 推導**替代式

地球表面重力近似等於萬有引力

= mg 得 gm其中r代表g代表

任意星球表面重力近似等於萬有引力

= mg 得 gm其中r代表g代表

[知識點3] 萬有引力定律的應用:求環繞天體圍繞中心天體做勻速圓周運動的線速度,角速度,週期和向心加速度

1、 利用萬有引力提供繞中心天體做勻速圓周運動所需的向心力求

①得所以r 越大, _______

②由得=_______,所以r 越大, _______

③由得=_______,所以r 越大, _______

④由得t=___ __,所以r越大,t _______

針對同一中心天體:

4. 探測器繞月球做勻速圓周運動,變軌後在週期較小的軌道上仍做勻速圓周運動,則變軌後與變軌前相比 ( )

a.軌道半徑變小 b.向心加速度變小 c.線速度變小 d.機械能變小

5.甲乙兩顆人造地球衛星,質量相同,它們的軌道是圓,若甲的運動週期比乙大,則

a.甲距地面的高度一定比乙大 b.甲的速度一定比乙大

c.甲的加速度一定比乙小 d.甲受的向心力一定比乙大

6.木星和地球繞太陽執行的軌道都可以看作是圓形,若木星的軌道半徑是地球軌道半徑的k倍,則木星與地球繞太陽執行的

a.線速度之比是 b.角速度之比是c.週期之比是k d.向心加速度之比是

針對不同中心天體:

7.「天宮一號」是我國第乙個空間實驗平台,「嫦娥一號」是我國第乙個月球探測器,兩顆衛星分別在地球和月球表面附近做勻速圓周運動,已知月球半徑約是地球半徑的,質量約為地球質量的。由此判斷二者在執行過程中

a.「天宮一號」的向心加速度較小 b.「天宮一號」的向心加速度較大

c.「天宮一號」的執行週期較小d.「天宮一號」的執行週期較大

2. 利用**替代式進一步推導

得t8.太空飛行員在月球上做自由落體實驗,將某物體由距月球表面高h處釋放,經時間t後落到月球表面(設月球半徑為r)。據上述資訊推斷,飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動所必須具有的速率為

a. bc. d.

9. 高空遙感探測衛星在距地球表面高為h處繞地球轉動,如果地球表面加速度為g,地球半徑為r,人造衛星質量為m,試求:

(1)人造衛星的線速度多大?(2)人造衛星繞地球轉動的週期是多少?

(3)人造衛星的向心加速度多大?

[知識點4]萬有引力定律的應用:求天體質量和天體密度

1.利用萬有引力提供繞中心天體做勻速圓周運動所需的向心力求

①得m②由得m

③由得m

④由得m

2. 利用任意星球表面重力近似等於萬有引力

mg得m

10. 某行星的一顆小衛星在半徑為r的圓軌道上繞行星執行,執行的週期是t。已知引力常量為g,求出這個行星的質量m

11: 已知天體的半徑r和該天體表面的重力加速度g,求天體的質量為m.

12.天文學家發現某恆星周圍有一顆行星在圓形軌道上繞其運動,並測出了行星的軌道半徑和執行週期.由此可推算出

a.行星的質量b.行星的執行速度

c.恆星的質量d.恆星的半徑

13.已知引力常量g和下列各組資料,能計算出地球質量的是

a.地球繞太陽執行的週期t及地球離太陽的距離r

b.月球繞地球執行的週期t及月球離地球的距離r

c.人造地球衛星在地面附近繞行的速度v及執行週期t

d.已知地球半徑r及地球表面重力加速度g(不考慮地球自轉)

14. 若地球繞太陽公轉週期及公轉軌道半徑分別為t和r,月球繞地球公轉週期和公轉軌道半徑分別為t和r,則太陽質量與地球質量之比m日/m地為( )

a. b. c. d.

3.求天體的密度

由得m由m= 得

式中r為衛星的 ,r為天體的

15.如果知道天體的衛星環繞天體表面運動,其軌道半徑r等於天體半徑r,求天體密度?

16.行星的平均密度是ρ,靠近行星表面的衛星的週期是t,試證明ρt2為乙個常數.

17.若已知某行星繞太陽公轉的軌道半徑r,公轉週期t,引力常量g,由此可求出 ( )

a.該行星的質量 b.太陽的質量 c.該行星的密度 d.太陽的密度

18.地球表面的平均重力加速度為g,地球半徑為r,萬有引力常量為g,用上述物理量估算出來的地球平均密度是( )

a. b. c. d.

19.(18分)繼神秘的火星之後,今年土星也成了世界關注的焦點. 經過近7年時間,2億千公尺在太空中風塵僕僕的穿行後,美航天局和歐航天局合作研究出「卡西尼」號土星探測器於美國東部時間6月30日(北京時間7月1日)抵達預定軌道,開始「拜訪土星及其衛星家族.

這是人類首次針對土星及其31顆已知衛星最詳盡的探測. 若「卡西尼」號土星探測器進入土星飛行的軌道,在半徑為r的土星上空離土星表面高h的圓形軌道上繞土星飛行,環繞n周飛行時間為t. 求土星的質量和平均密度

4.求天體表面的重力加速度

(1)在不考慮地球自轉的前提下,地球表面處物體的重力由萬有引力提供

(2)離地面h高外的重力加速度g由萬有引力定律可得

(3)不同星球表面物體的重力由星球對該物體的引力產生

星球的質量不同,半徑不同,其表面的重力加速度也

20.某一軌道衛星高度約為地球半徑的2倍,分布在幾個軌道平面上(與赤道平面有一定的夾角).地球表面處的重力加速度為g,則中軌道衛星處的重力加速度約為(  )

a.g/4 b.g/9 c.4g d.9g

21.有一行星大小與地球相同,密度為地球密度的兩倍,則它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的 ( )

a.1倍 b.2倍 c.4倍 d.8倍

22.假設火星和地球都是球體,火星質量m火和地球質量m地之比為m火/m地=p,火星半徑r火和地球半徑r地之比為r火/r地=q,那麼火星表面處的重力加速度g火和地球表面處的重力加速度g地之比g火/g地等於( )

a.p/q2b.pq2  c.p/qd.pq

23.「神舟八號」飛船與「天宮一號」目標飛行器與北京時間2023年11月3日凌晨實現剛性

連線,形成組合體,中國載人航天首次空間交會對接試驗獲得成功。若已知飛船繞地球的執行週期t、地球半徑r、地球表面的重力加速度g、萬有引力恒量g,根據以上資訊不能求出的量是( )

a.飛船所在軌道的重力加速度 b.地球的質量

c.飛船所受的萬有引力 d.飛船的軌道半徑

24.設地球的半徑為r0,質量為m的衛星在距地面2r0高處做勻速圓周運動,地面的重力加速度為g,則( )

a.衛星的線速度為b.衛星的角速度為

c.衛星的加速度為d.衛星的週期為2π

25質量為m的物體從一行星表面h高度處自由下落(不計阻力).經過時間t物體到達行星表面,則根據題設條件不可以計算出( )

a.行星表面重力加速度大小

b.物體受到星球引力的大小

c.行星的第一宇宙速度

d.物體落到行星表面時速度的大小

26.(10年廣東模擬)假設嫦娥號登月飛船貼近月球表面做勻速圓周運動,測得其週期為t.飛船在月球上著陸後,自動機械人用測力計測得質量為m的儀器重力為g .已知引力常數為g,由以上資料可以求出的量有(  )

(1)月球的半徑

(2)月球的質量

(3)月球表面的重力加速度

(4)月球繞地球做勻速圓周運動的向心加速度

(5)月球的平均密度

(6)月球繞地球做勻速圓周運動的週期

27.科學家在望遠鏡中看到太陽系外某一恆星有一行星,並測得它圍繞該恆星執行一周所用的時間為2023年,它與該恆星的距離為地球到太陽距離的100倍.假定該行星繞恆星執行的軌道和地球繞太陽執行的軌道都是圓周,僅利用以上兩個資料可以求出的量有(  )

萬有引力習題

第七章萬有引力定律研究測試題 b組 時間90分鐘,總分100分 班別姓名學號評價得分 一 選擇題 本題共10小題 每小題4分,共40分 在每小題給出的四個選項中,有的小題只有乙個選項正確,有的小題有多個選項正確 全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分 1.在地球赤道上,質量1 kg的...

萬有引力產生原因

關鍵詞 萬有引力就是磁場力,磁場,相對運動,同步 牛頓發現了萬有引力,但解釋不了萬有引力是如何產生,只知道萬有引力與質量 距離有關,它不可遮蔽而無處不在,現代航天探索過程中發現萬有引力常數不穩定,重慶劉武青先生實驗,發現充電後物體重量有減輕現象,這更新增了對萬有引力產生的根源的追索,有人提出引力子 ...

萬有引力產生原因

關鍵詞 萬有引力就是磁場力,磁場,相對運動,同步 牛頓發現了萬有引力,但解釋不了萬有引力是如何產生,只知道萬有引力與質量 距離有關,它不可遮蔽而無處不在,現代航天探索過程中發現萬有引力常數不穩定,重慶劉武青先生實驗,發現充電後物體重量有減輕現象,這更新增了對萬有引力產生的根源的追索,有人提出引力子 ...