《山東省郯城第三中學(xué)高中物理 《63 萬有引力定律》同步測試（3） 新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《山東省郯城第三中學(xué)高中物理 《63 萬有引力定律》同步測試（3） 新人教版必修2（3頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 山東省郯城第三中學(xué)高一物理必修二《6.3 萬有引力定律》同步測試（3） ［要點導(dǎo)學(xué)］ 1．牛頓經(jīng)過長期的研究思考，提出了他的假想：行星與太陽間的引力、地球吸引月球的力以及地球表面物體所受到的引力都是同一種性質(zhì)的力，遵循同一個規(guī)律，即它們的大小都與距離的二次方成反比。 2．“月—地檢驗”將月球的向心加速度與地面附近的重力加速度進行比較，證明了地球?qū)λ砻娓浇矬w的引力與地球?qū)υ虑虻囊σ约疤柡托行情g的引力符合同樣的規(guī)律，是同一種力。“月—地檢驗”的過程，應(yīng)用了“猜想假設(shè)—實驗（事實）驗證”的科學(xué)思想方法。 “月—地檢驗”基本思路是：月球到地心的距離是地面上物體到地心距離（地球半徑）

2、的60倍，如果月球受到地球的引力與地面上物體受到的力是同一種力，也就是引力的大小與距離的二次方成反比，那么月球的向心加速度應(yīng)該是地面上物體重力加速度的1/602。牛頓通過計算，證實了他的假想，進而提出了萬有引力定律。 3．萬有引力定律的內(nèi)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(zhì)量m1和m2的乘積成正比，與它們之間距離r的二次方成反比。其數(shù)學(xué)表達(dá)式是_______________。萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，證明了天體運動和地面上運動遵守共同的力學(xué)原理，實現(xiàn)了天地間力學(xué)的大綜合，第一次揭示了自然界中的一種基本相互作用規(guī)律。這是人類認(rèn)識歷史上的一個重大飛躍。萬有引力在天體運動中起著主要

3、作用，在宇宙探索研究中有很重要的應(yīng)用。 萬有引力定律適用于計算兩個質(zhì)點間的萬有引力，對于質(zhì)量均勻分布的球體，仍可以用萬有引力定律，公式中的r為球心之間的距離。另外當(dāng)兩個物體間的距離比它們自身的尺寸大得多的時候，可以把兩個物體當(dāng)作質(zhì)點，應(yīng)用萬有引力定律進行計算。當(dāng)研究物體不能看成質(zhì)點時，可把物體假想分割成無數(shù)個質(zhì)點，求出一個物體上每個質(zhì)點與另一物體上每一個質(zhì)點的萬有引力然后求合力。 4．卡文迪許扭秤實驗證明了萬有引力的存在及正確性，并使得萬有引力定律可以定量計算，推動了天文學(xué)的發(fā)展。充分體現(xiàn)了實驗對物理學(xué)發(fā)展的意義。說明了實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。 ［范例精析］ 例1：氫原子有

4、一個質(zhì)子和圍繞質(zhì)子運動的電子組成，已知質(zhì)子的質(zhì)量為1.6710-27kg，電子的質(zhì)量為9.110-31kg，如果質(zhì)子與電子的距離為1.010-10m，求它們之間的萬有引力。 拓展：應(yīng)用萬有引力定律計算物體間的萬有引力時，應(yīng)該注意萬有引力定律的適用條件。萬有引力定律適用于計算兩個質(zhì)點間的萬有引力，對于質(zhì)量均勻分布的球體，仍可以用萬有引力定律，公式中的r為球心之間的距離。另外當(dāng)兩個物體間的距離比它們自身的尺寸大得多的時候，可以把兩個物體當(dāng)作質(zhì)點，應(yīng)用萬有引力定律進行計算。 例2：設(shè)地球表面物體的重力加速度為g0，物體在距離地心4R（R是地球的半徑）處，由于地球的作用而產(chǎn)生的加速度為

5、g，則g/g0為（ ） A．1 B．1/9 C．1/4 D．1/16 拓展：物體運動的加速度由它受到的力產(chǎn)生，通常情況下不考慮地球的自轉(zhuǎn)，物體受到的重力大小就認(rèn)為等于它受到地球的萬有引力。本題中物體在地面的重力加速度和高空中運動的加速度都認(rèn)為是萬有引力產(chǎn)生的，然后運用牛頓第二定律，建立物體受到的萬有引力與物體運動的加速度之間的聯(lián)系，從而解決問題。 例3：卡文迪許測出萬有引力常量后，人們就能計算出地球的質(zhì)量?，F(xiàn)公認(rèn)的引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2，請你利用引力常量、地球半徑R和地面重力加速度g，估算地球的質(zhì)量。（R=6371km

6、，g=9.8m/s2） 解析：應(yīng)用萬有引力定律計算地球質(zhì)量，需要知道物體和地球間的萬有引力，本題中可以認(rèn)為引力等于重力，用重力加速度表示引力。 根據(jù)萬有引力定律 ， 得:=5.9671024kg 答：地球得質(zhì)量為5.9671024kg。 拓展：在應(yīng)用萬有引力定律解決有關(guān)地面上物體和地球的問題時，通常可以將重力和萬有引力相替代。 ［能力訓(xùn)練］ 1．對于萬有引力定律的表述式，下面說法中正確的是（AD） A.公式中G為引力常量，它是由實驗測得的，而不是人為規(guī)定的 B.當(dāng)r趨近于零時，萬有引力趨于無窮大 C. m1與m2受到的引力大小總是相等的，方向相反，是

7、一對平衡力 D. m1與m2受到的引力總是大小相等的，而與m1、m2是否相等無關(guān) 2．下列關(guān)于隕石墜向地球的解釋中，正確的是（B ） A．隕石對地球的吸引力遠(yuǎn)小于地球?qū)﹄E石的吸引力 B．隕石對地球的吸引力和地球?qū)﹄E石的吸引力大小相等，但隕石的質(zhì)量小，加速度大，所以改變運動方向落向地面 C．太陽不再吸引隕石，所以隕石落向地球 D．隕石受到其它星球的斥力而落向地球 3．設(shè)地球表面物體的重力加速度為g0，某衛(wèi)星在距離地心3R（R是地球的半徑）的軌道上繞地球運行，則衛(wèi)星的加速度為（B ） A．g0 B．g0/9 C．g0/4 D．g0/16 4．地球質(zhì)

8、量大約是月球質(zhì)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?qū)λ囊Υ笮∠嗟?，該位置到月球中心和地球中心的距離之比為（B ） A．1:27 B. 1:9 C. 1:3 D. 9：1 5．設(shè)想把一質(zhì)量為m的物體放在地球的中心，這時它受到地球?qū)λ娜f有引力是（A ） A. 0 B. mg (g=9.8m/s2) C.∞ D.無法確定 6．宇宙間的一切物體都是互相極引的，兩個物體間的引力大小，跟它們的 成正比，跟它們的 成反比，這就是萬有引力定律.萬有引力恒量G＝6.6710-11 .第一個比較精確測定這個恒量的是英國物理學(xué)家 . 質(zhì)量的乘積,距離的二次方, Nm2/kg2 ,卡文迪許 3