6.2万有引力定律（2） 作业15-高一下学期物理沪科版必修第二册.docx

10B 物理 第六章 万有引力定律 作业15 第二节 万有引力定律（2） 班级________姓名________学号________日期________ 单项选择题（只有一个选项正确） ★下列说法正确的是（ ） （A）经典力学只适用于宏观、低速、弱引力场 （B）伽利略利用扭秤实验测出了引力常量 （C）第谷基于对行星的观测数据，提出了开普勒三大定律 （D）1687年，开普勒发现了万有引力定律 ★★质量分布均匀、半径为R的球状星云，其表面重力加速度为g。由于热膨胀的发生导致该星云半径变为2R，若此过程中质量保持不变且质量仍分布均匀。忽略星云自转，则变化后的星云表面的重力加速度为（ ） （A） （B） （C） （D） ★★由已知现象经过逻辑推理和数学工具验证再进行合理延伸，是研究物理问题的一种科学思维方法。下列选项中属于这种方法的（ ） （A）探究向心力大小 （B） 卡文迪许测量引力常量 （C） 研究平抛运动 （D） 牛顿的人造卫星发射设想 ★★演示桌面微小形变的实验采用了放大法，下列研究用到相同实验方法的是（ ） （A）斜面理想实验（B）卡文迪什扭秤实验 （C）共点力合成实验（D）影响向心力大小因素实验 ★★已知地球表面的重力加速度为，地面上空离地面高度等于地球半径的某点有一卫星恰好经过，该卫星的质量为，则该卫星在该点的重力大小为（ ） （A） （B） （C） （D） ★★2021年12月9日15点40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，这是时隔8年之后，中国航天员再次在太空授课。若已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G，在距地面高度为h的空间站内有一质量为m水球，其引力加速度大小为（ ） （A）0 （B） （C） （D） ★★下列关于重力和万有引力说法不正确的是（ ） （A）重力和万有引力是不同性质的力 （B）在不考虑地球自转影响的情况下，可以认为地球表面物体的重力等于地球对它的万有引力 （C）由于地球自转的影响，物体的重力跟物体所处的纬度有关 （D）在两极附近的物体，物体的重力等于万有引力 ★★地球上物体由于随地球自转运动而具有向心加速度。对此，下列说法中正确的有（ ） （A）方向都指向地心 （B）赤道处最小 （C）两极处最小 （D）同一地点质量大的物体向心加速度也大 ★★★★★密度均匀的球体半径为、质量为，现从球体中挖去直径为的球体，将球体放置在距离球体的球心为处，如图所示，白色部分为挖去后的空心。已知半径为的球体的体积为，引力常量为，则球体剩余部分对球体的万有引力大小为（ ） （A） （B） （C） （D） 多项选择题（多个选项正确） ★★人类发展空间技术的最终目的是开发太空资源，宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中，会处于完全失重状态，下列说法正确的是（ ） （A）宇航员仍受重力的作用 （B）宇航员受力平衡 （C）重力正好为向心力 （D）宇航员不受任何力作用 填空题 ★判断下列说法的正误。 （1）万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间。( ) （2）牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量。( ) （3）质量一定的两个物体，若距离无限小，它们间的万有引力趋于无限大。( ) （4）由于太阳质量大，太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力。( ) ★根据牛顿的万有引力定律，质点间的万有引力，其中m1、m2为两质点的质量，R为两质点间的距离 ，则在国际单位制中，G的单位是___________。 计算题（写出必要的文字，图式和运算过程） ★已知地球的质量 m地 = 5.972 × 1024 kg，地球半径 r地 = 6.371 × 106 m。利用万有引力定律计算地球表面重力加速度 g 的大小。 ★已知地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，地球半径为R，则地球质量M是多少？ ★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。已知T型架水平横梁长度为l，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θ，由此得到扭转力矩kθ（k为扭转系数且已知），求引力常量的表达式 （扭转力矩=力1×力臂1+力2×力臂2）（详细的推导过程） m m m m′ m′ r r l M ★★★为了方便研究物体与地球间的万有引力问题，通常将地球视为质量分布均匀的球体。已知地球的质量为M，半径为R，引力常量为G，不考虑空气阻力的影响。 （1）求北极点的重力加速度的大小； （2）若“天舟号”在赤道所在平面内运行，绕地球运动的轨道可视为圆周，其轨道距地面的高度为h，求“天舟号”绕地球运行的周期； （3）若某时刻“天舟号”通过赤道上某建筑物的正上方，求它下次通过该建筑物正上方需要的时间，设“天舟号”