万有引力定律

基础达标
一、选择题(在每小题给出的4个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求;第5~6题有多项符合题目要求)1.(2018唐山名校期中)关于万有引力定律的发现,符合历史事实的是( )
A.开普勒通过分析第谷的天文观测数据发现了万有引力定律
B.牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测出了万有引力常量
C.牛顿发现了万有引力定律,笛卡儿测出了万有引力常量
D.牛顿发现了万有引力定律并测出了万有引力常量
【答案】B
【解析】万有引力定律是由牛顿发现的,不是开普勒发现的.万有引力常量是由卡文迪许测定的,不是笛卡儿、牛顿测定的.故选B.
2.假设地球为一密度均匀的球体,若保持其密度不变,而将半径缩小为原来的,那么,地面上的物体所受的重力将变为原来的( )
A.2倍 B.
C.4倍 D.
【答案】B
【解析】由于天体的密度不变而半径减半,导致天体的质量减小,所以有M′=ρπ3=,根据重力等于万有引力有G=mg,得mg′=G=mg,B正确.
3.两个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.2F B.4F
C.8F D.16F
【答案】D
【解析】小铁球之间的万有引力F=G=G.
大铁球半径是小铁球半径的2倍,小铁球的质量
m=ρV=ρ·πr3.
大铁球的质量
M=ρV′=ρ=8ρ·πr3=8m.
故两个大铁球间的万有引力
F′=G=G=16G=16F.
4.(2018宜兴期末)地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,若高空中某处的重力加速度为,则该处距地球表面的高度为( )
A.(-1)R B.R
C.R D.2R
【答案】A
【解析】设地球的质量为M,某个物体的质量为m,则
在地球表面有G=mg①
在离地面h高处轨道上有G=m②
由 ①②联立得h=(-1)R,故选A.
5.(2018太原名校期中)将行星的轨道当作圆来处理,追寻牛顿的足迹,用自己的手和脑重新“发现”万有引力定律的应用过程如下,其中正确的是( )
A.根据牛顿运动定律,行星绕太阳运动的向心力与行星的速度成正比
B.用天文观测的行星周期,可推知行星的向心力与其周期的平方成反比
C.根据开普勒第三定律和推理可知,太阳对行星的引力与行星质量成反比
D.从行星与太阳的作用看,两者地位相等,故它们间的引力与两者质量的乘积成正比
【答案】BD
【解析】根据牛顿第二定律F=m可知,行星绕太阳运动的向心力与行星的速度不成正比,故A错误;根据F=m可知,行星的向心力与其周期的平方成反比,故B正确;根据开普勒第三定律和推理可知,太阳对行星的引力与行星质量成正比,故C错误;从行星与太阳的作用看,两者地位相等,故它们间的引力与两者质量的乘积成正比,故D正确.