万有引力定律
基础达标
一、选择题(在每小题给出的四个选项中.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.(2017延庆期末)关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是( )
A.所有行星都在同一轨道上绕太阳运动
B.行星绕太阳运动时,太阳位于行星轨道的中心处
C.离太阳越近的行星运动周期越大
D.所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
【答案】D
【解析】由开普勒第一定律可得,所有行星都绕太阳做椭圆运动,且太阳处在所有椭圆的一个焦点上,故A、B错误.由开普勒第三定律=k,所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,得离太阳越近的行星的运动周期越短,故C错误,D正确.
2.(2018陕西名校期中)许多物理学家为万有引力定律的发现作出了重大贡献.下列陈述的物理事实发生的先后顺序正确的是( )
①牛顿发现万有引力定律
②卡文迪许测出了万有引力常量
③开普勒发现行星运动的三大定律
④第谷通过长期观测记录了大量极为精确的天文资料
A.①②④③ B.④③①②
C.④③②① D.④①③②
【答案】B
【解析】先是第谷通过长时间观测,记录大量极为精确的天文资料,然后开普勒发现行星运动的三大定律,最后牛顿依据开普勒三定律,从而发现了万有引力定律,100年后卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量,因此正确顺序为④③①②.故B正确,A、C、D错误.
3.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.倍
C.4倍 D.倍
【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.
4.(2016江苏宜兴官林中学期末)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.假如地球自转角速度增大,关于物体的重力,下列说法中正确的是( )
A.放在赤道地面上物体的万有引力不变
B.放在两极地面上物体的重力不变
C.放在赤道地面上物体的重力减小
D.放在两极地面上物体的重力增大
【答案】ABC
【解析】地球自转角速度增大,物体受到的万有引力不变,选项A正确;在两极,物体受到的万有引力等于其重力,则其重力不变,选项B正确,D错误;而对放在赤道地面上的物体,F引=G重+mω2R,由于ω增大,F引不变,则G重减小,选项C正确.