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第十四讲万有引力定律测试内容测试要求考情分析万有引力定律A★★★★★1.万有引力定律自然界中两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的成正比，跟成反比．2.万有引力定律的公式是．3.发现万有引力定律，首先测出了引力常量G，G＝6.67×10－11N·m2/kg2.1.利用万有引力定律计算两球体之间的引力时，它们之间的距离是指球心间的距离，人在地球上、卫星绕地球表面做圆周运动时，人和卫星跟地球之间的距离都不是零，而是地球半径．2.万有引力定律在天文学上的应用之一就是计算天体的质量，一般有两种方法：(1)找一个待测天体的卫星，测出卫星的轨道半径r和做匀速圆周运动的周期T，由GMmr2＝m4π2T2r变形可得M＝4π2r3GT2.(2)测出待测天体的半径R及其表面的重力加速度g，由GMmR2＝mg变形可得M＝gR2G.【例1】(2019届镇江学业水平模拟)获得2017年诺贝尔物理学奖的成果是()A.牛顿发现了万有引力定律B.卡文迪许测定了引力常量C.爱因斯坦预言了引力波D.雷纳·韦斯等人探测到了引力波笔记：【例2】(2019届苏州学业水平模拟)第一次通过实验方法比较准确地测出引力常量的物理学家是()A.牛顿B.卡文迪许C.第谷D.开普勒笔记：【例3】(2019届苏州学业水平模拟)太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，这个向心力的大小()A.与行星距太阳间的距离成正比B.与行星距太阳间的距离的平方成正比C.与行星距太阳间的距离成反比D.与行星距太阳间的距离的平方成反比笔记：【例4】(2020届连云港学业水平模拟)2018年12月8日2时23分，嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心成功发射，并于2019年1月3日10时26分，成功软着陆在月球背面．嫦娥四号在被月球俘获后绕月球做椭圆轨道运动时，在近月点A和远月点B月球对其万有引力的大小分别为F1和F2，下列说法正确的是()A.F1F2B.F1F2C.嫦娥四号在A点的惯性大于在B点的惯性D.嫦娥四号在A点的惯性小于在B点的惯性笔记：【例5】(2017年江苏省普通高中学业水平测试)土星的两颗卫星土卫十和土卫十一环绕土星做圆周运动，它们的质量之比约为3.6∶1，轨道半径近似相等，则土星对土卫十和土卫十一的万有引力之比约为()A.1∶3.6B.3.6∶1C.3.6∶1D.13∶1笔记：【例6】(2019届无锡学业水平模拟)引力常量G的单位，若用国际单位制(SI)中的基本单位可表示为()A.N·m2kgB.N·m2kg2C.m3kg·s2D.m3kg2·s2笔记：【例7】(2019届扬州学业水平模拟)用火箭发射一颗人造地球卫星，当卫星上升到与地心的距离为r时，所受地球的万有引力大小为F；当该卫星上升到与地心的距离为2r时，所受万有引力大小为()A.FB.2FC.12FD.14F笔记：【例8】(2019届盐城学业水平模拟)2020年，我国将发射一颗火星探测卫星．在探测卫星离开地球的过程中，用R表示卫星到地心的距离，用F表示卫星受到地球的引力．下列图象中正确的是()ABCD笔记：1.(2016年江苏省普通高中学业水平测试)物理学发展历程中，在前人研究基础上经过多年的尝试性计算，首先发表行星运动的三个定律的科学家是()A.哥白尼B.第谷C.伽利略D.开普勒2.(2020届扬州学业水平模拟)北斗导航卫星绕地球做圆周运动，是由于受地球对它的引力作用．下列关于万有引力定律的公式正确的是()A.F＝kxB.F＝Gm1m2r2C.F＝maD.F＝kq1q2r23.(2019届启东中学模拟)我国于2010年3月5日成功发射了“遥感卫星九号”，在绕地球运行的过程中，该卫星受到地球引力的大小()A.只与地球的质量有关B.只与卫星的质量有关C.与地球和卫星的质量均有关D.与地球和卫星的质量均无关4.(2020届扬州学业水平模拟)如图所示，A、B两球的半径分别为R1，R2，两球质量均匀分布，且质量分别为m1、m2，万有引力常量为G，则A球受到B球的万有引力大小为()A.Gm1m2R2B.Gm1m2（R1＋R2＋R）2C.Gm1m2（R1＋R2）2D.Gm1m2R225.(2020届无锡学业水平模拟)2018年12月8日，我国发射的嫦娥四号探测器成功升空，实现了人类首次探访月球背面．在嫦娥四号逐渐远离地球，飞向月球的过程中()A.地球对嫦娥四号的引力增大B.地球对嫦娥四号的引力不变C.月球对嫦娥四号的引力增大D.月球对嫦娥四号的引力减小6.(2020届盐城学业水平模拟)从国家航天局获悉，2018年12月30日8时55分，嫦娥四号探测器在环月轨道成功实施变轨控制，顺利进入预定的月球背面着陆准备轨道．如图所示，月球对嫦娥四号的万有引力最大的位置是()A.①B.②C.③D.⑤7.(2019届苏州高新区一中模拟)2015年7月14日，“新视野”号太空探测器近距离飞掠冥王星，如图所示．在此过程中，冥王星对探测器的引力()A.先变大后变小，方向沿两者的连线指向冥王星B.先变大后变小，方向沿两者的连线指向探测器C.先变小后变大，方向沿两者的连线指向冥王星D.先变小后变大，方向沿两者的连线指向探测器8.(2015年江苏省普通高中学业水平测试)均匀小球A、B的质量分别为m、5m，球心相距为R，引力常量为G，则A球受到B球的万有引力大小是()A.G5m2R2B.G5m2RC.Gm2R2D.Gm2R9.(2019届淮安学业水平模拟)地球的质量为M，半径为R.质量为m的宇航员离地面高度为h时，受到地球的万有引力为()A.F＝GMmRB.F＝GMmR2C.F＝GMmR＋hD.F＝GMm（R＋h）210.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于()A.F2B.AC.F1D.B11.(2019届扬州学业水平模拟)两颗质量相同的卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径分别为r、2r，则它们所受万有引力大小之比为()A.4∶1B.1∶4C.2∶2D.1∶212.(2020届徐州学业水平模拟)在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到地球中心和月球中心的距离之比为9∶1，则地球质量与月球质量之比约为()A.9∶1B.1∶9C.27∶1D.81∶1第十四讲万有引力定律【知识扫描】1.任何质量的乘积它们的距离的平方2.F＝Gr2m1m23.牛顿卡文迪许【典例透析】【例1】D解析：2015年12月26日，2017年1月4日，2017年8月14日，雷纳·韦斯等人先后三次探测到黑洞并合产生的引力波，因此获得2017年诺贝尔物理学奖．【例2】B解析：第一次通过实验方法比较准确地测出引力常量的物理学家是卡文迪许．【例3】D解析：万有引力提供向心力，F＝r2GmM，其中M是太阳质量，m是行星质量，r是太阳和行星间的距离，由此可知这个向心力的大小与行星到太阳的距离的平方成反比，故A、B、C错误，D正确．【例4】A解析：嫦娥四号距离月球越近，受到的万有引力越大，A正确；质量是惯性大小的唯一量度，质量不变，惯性不变，C、D错误．【例5】B解析：根据万有引力定律F＝r2GmM判断B正确．【例6】C解析：根据万有引力公式F＝Gr2Mm，可得G＝MmFr2，以及1N＝1kg·m/s2，可以知道C正确．【例7】D解析：根据万有引力定律F＝Gr2Mm，当该卫星上升到与地心的距离为2r时，所受万有引力大小是原来的四分之一，即D正确．【例8】D解析：根据万有引力表达式F＝R2GmM，GmM是定值，F与R21成正比．D正确．【冲关集训】1.D2.B3.C4.B5.C6.D7.A8.A9.D10.A11.A12.D