第一节 万有引力定律
1.如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图,下列说法正确的是( )
A.速度最大点是B点
B.速度最小点是C点
C.m从A到B做减速运动
D.m从B到A做减速运动
解析:由开普勒第二定律可知,近日点时行星运行速度最大,因此,A、B错误;行星由A向B运动的过程中,行星与恒星的连线变长,其速度减小,故C正确,D错误.
答案:C
2.太阳系有八大行星,八大行星离地球的远近不同,绕太阳运转的周期也不相同.下列反映周期与轨道半径关系的图象中正确的是( )
A B C D
解析:由开普勒第三定律知=k,所以R3=kT2,D正确.
答案:D
3.(多选)对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式F=G,下列说法正确的是( )
A.公式中的G是引力常量,它是由实验得出的,而不是人为规定的
B.当两个物体间的距离r趋于零时,万有引力趋于无穷大
C.m1和m2所受引力大小总是相等的
D.两个物体间的引力总是大小相等、方向相反的,是一对平衡力
解析:引力常量G是由英国物理学家卡文迪许运用构思巧妙的“精密”扭秤实验第一次测定出来的,所以选项A正确;两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力,它们总是大小相等、方向相反,分别作用在两个物体上,所以选项C正确,D错误;公式F=G适用于两质点间的相互作用,当两物体相距很近时,两物体不能看成质点,所以选项B错误.
答案:AC
4.(多选)关于万有引力常量G,以下说法正确的是( )
A.在国际单位制中,G的单位是N·m2/kg
B.在国际单位制中,G的数值等于两个质量各1 kg的物体,相距1 m时的相互吸引力
C.在不同星球上,G的数值不一样
D.在不同的单位制中,G的数值不一样
解析:在国际单位制中,G=6.67×10-11 N·m2/kg2,G的数值等于两个质量各1 kg的物体,相距1 m时的相互吸引力,任何星球上G的大小都相同,不同的单位制中,G的数值不一样,A、C错,B、D对.
答案:BD
5.某个行星的质量是地球质量的一半,半径也是地球半径的一半,那么一个物体在此行星表面上的重力是地球表面上重力的( )
A.倍 B.倍
C.4倍 D.2倍
解析:物体在某星球表面的重力等于万有引力G星=G=G=2G=2G地,故D正确.
答案:D
[B级 提能力]
6.两个大小相同的实心均质小铁球,紧靠在一起时它们之间的万有引力为F;若两个半径为小铁球2倍的实心均质大铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力为( )
A.2F B.4F
C.8F D.16F
解析:设小铁球半径为R,则两小球间:F=G=G=Gπ2ρ2R4;同理,两大铁球之间:F′=G=Gπ2ρ2(2R)4=16F.
答案:D
7.月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的,一个质量为600 kg的飞行器到达月球后,下列说法错误的是( )
A.在月球上的质量仍为600 kg
B.在月球表面上的重力为980 N
C.在月球表面上方的高空中重力小于980 N
D.在月球上的质量将小于600 kg
解析:物体的质量与物体所处的位置及运动状态无关,故A对,D错;由题意可知,物体在月球表面上受到的重力为地球表面上重力的,即F=mg=×600×9.8 N=980 N,故B对;由F=G知,r增大时,引力F减小,在星球表面,物体的重力可近似认为等于物体所受的万有引力,故C对.