7.2万有引力定律 同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 7.2万有引力定律 同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 246.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-15 20:15:02 | ||
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文档简介
第七章第二节《万有引力定律》达标检测
（满分100分，答题时间50分钟）
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1．第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折，牛顿在他们研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一——万有引力定律。下列有关说法中正确的是（ ）
A．第谷通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆
B．牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识
C．太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星
D．开普勒利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值
2．火箭发射后飞离地球的过程中，地球对它的万有引力大小（ ）
A．一直减小 B．一直增大
C．先增大后减小 D．先减小后增大
3．2021年4月29日11时，长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱，在海南文昌航天发射场发射升空，若天和核心舱的质量为m、离地球表面的高度为h，地球质量为M、半径为R，G为引力常量，则地球对天和核心舱的万有引力大小为（ ）
A． B． C． D．
4．对于万有引力定律的表述式，下面说法中正确的是（ ）
A．公式中G为引力常量，它是牛顿通过扭称实验测得的，而不是人为规定的
B．当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大
C．m1与m2受到的引力总是大小相等的，方向相反，是一对平衡力
D．m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关
5．在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家作出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法错误的是（ ）
A．开普勒发现了行星运动的规律
B．卡文迪许通过实验测出了引力常量
C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立作出了贡献
6．用国际单位制中的基本单位来表示万有引力常量G的单位，正确的是（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，两质量均匀分布的小球半径分别为R1、R2，相距R，质量为m1、m2，则两球间的万有引力大小为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题（本大题共3小题，每小题6分，漏选得3分，共18分）
8．要使两物体间的万有引力减小到原来的四分之一，下列办法可采用的（ ）
A．使两物体的质量各减小一半，距离不变
B．使其中一个物体的质量减小到原来的一半，距离不变
C．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变
D．使两物体间的距离和质量都减为原来的一半
9．2021 年 5 月 15 日，天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车及其着陆组合体成功着陆于火星，这标志着我国首次火星探测任务火星车着陆火星取得圆满成功。假设火星为质量分布均匀的球体，已知火星质量是地球质量的 a 倍，火星半径是地球半径的 b倍，地球表面的重力加速度为 g，质量均匀的球壳对其内部物体的引力为零， 则（ ）
A．火星表面重力加速度为
B．火星表面重力加速度为
C．火星表面正下方距表面距离为火星半径处的重力加速度为
D．火星表面正下方距表面距离为火星半径处的重力加速度为
10．由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同。已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体。下列说法正确的是( )
A．质量为m的物体在地球北极受到的重力大小为mg
B．质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为mg0
C．地球的半径为
D．地球的密度为
填空题（共16分）
11．（8分）（1）在__________发现万有引力定律100多年以后，英国的物理学家____________用如图实验装置测出了万有引力常量，不仅从实验上验证了万有引力定律的正确性，而且应用万有引力常量还可以测出地球的质量，他也因此被称为能测出地球质量的人。该实验运用___________方法，将一般物体间几乎可以忽略的引力显现出来并做定量测量。
（2）在如图实验装置中，下列哪项措施是为了测量极小的引力而采取的_________.
A．把实验装置放在恒温箱内
B．用镜尺法显示扭秤的偏转情况
C．使两小球m和m'的距离尽可能小些
D．使转动小球的质量尽可能大些
12．（8分）月—地检验
（1）检验目的：检验地球绕太阳运动、月球绕地球运动的力与地球对树上苹果的引力是否为_____的力。
（2）检验方法：
（a）假设地球与月球间的作用力和太阳与行星间的作用力是同一种力，它们的表达式也应该满足F=_____。
（b）根据牛顿第二定律，月球绕地球做圆周运动的向心加速度a月=_____=_____（式中m地是地球质量，r是地球中心与月球中心的距离）。
（c）假设地球对苹果的吸引力也是同一种力，同理可知，苹果的自由落体加速度a苹==G（式中m地是地球的质量，R是地球中心与苹果间的距离）。
（d）=，由于r≈60R，所以=_____
（3）验证：
（a）苹果自由落体加速度a苹=g=9.8m/s2。
（b）月球中心到地球中心的距离r=3.8×108m，月球公转周期T=27.3 d≈2.36×106s，则a月=（）2r≈_____m/s2（保留两位有效数字），≈_____（数值）≈（比例）。
（4）结论：地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从_____的规律。
解答题（共38分）
13．（12分）火星半径是地球半径的，火星质量大约是地球质量的，那么地球表面上质量为50kg的宇航员（地球表面的重力加速度g取10m/s2）
(1)在火星表面上受到的重力是多少？
(2)若宇航员在地球表面能跳1.5m高，那他在火星表面能跳多高？
14．（12分）一个质量均匀分布的球体，半径为2r，在其内部挖去一个半径为r的球形空穴，其表面与球面相切，如图所示。已知挖去小球的质量为m，在球心和空穴中心连线上，距球心d＝6r处有一质量为m2的质点，求：
(1)被挖去的小球挖去前对m2的万有引力为多大？
(2)剩余部分对m2的万有引力为多大？
15．（14分）某宇宙飞船由运载火箭先送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道，在B点实施变轨后，再进入预定圆轨道，如图所示。已知飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，近地点A距地面高度为，地球表面重力加速度为g，地球半径为R。则：
(1)飞船在近地点A的加速度为多大；
(2)远地点B距地面的高度为多少。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1.B 2.A 3.D 4.D 5.C 6.B 7.B 8.AC 9.AC 10.BCD
11．牛顿 卡文迪许 微小量放大 BC
12．同一性质 2.70×10-3 0.276×10-3 相同
13．（1）222.2N；（2）3.375m
14．(1)G；(2)G
15．(1)；(2)答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
（满分100分，答题时间50分钟）
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1．第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折，牛顿在他们研究的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一——万有引力定律。下列有关说法中正确的是（ ）
A．第谷通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆
B．牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识
C．太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星
D．开普勒利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值
2．火箭发射后飞离地球的过程中，地球对它的万有引力大小（ ）
A．一直减小 B．一直增大
C．先增大后减小 D．先减小后增大
3．2021年4月29日11时，长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱，在海南文昌航天发射场发射升空，若天和核心舱的质量为m、离地球表面的高度为h，地球质量为M、半径为R，G为引力常量，则地球对天和核心舱的万有引力大小为（ ）
A． B． C． D．
4．对于万有引力定律的表述式，下面说法中正确的是（ ）
A．公式中G为引力常量，它是牛顿通过扭称实验测得的，而不是人为规定的
B．当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大
C．m1与m2受到的引力总是大小相等的，方向相反，是一对平衡力
D．m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关
5．在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家作出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法错误的是（ ）
A．开普勒发现了行星运动的规律
B．卡文迪许通过实验测出了引力常量
C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立作出了贡献
6．用国际单位制中的基本单位来表示万有引力常量G的单位，正确的是（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，两质量均匀分布的小球半径分别为R1、R2，相距R，质量为m1、m2，则两球间的万有引力大小为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题（本大题共3小题，每小题6分，漏选得3分，共18分）
8．要使两物体间的万有引力减小到原来的四分之一，下列办法可采用的（ ）
A．使两物体的质量各减小一半，距离不变
B．使其中一个物体的质量减小到原来的一半，距离不变
C．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变
D．使两物体间的距离和质量都减为原来的一半
9．2021 年 5 月 15 日，天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车及其着陆组合体成功着陆于火星，这标志着我国首次火星探测任务火星车着陆火星取得圆满成功。假设火星为质量分布均匀的球体，已知火星质量是地球质量的 a 倍，火星半径是地球半径的 b倍，地球表面的重力加速度为 g，质量均匀的球壳对其内部物体的引力为零， 则（ ）
A．火星表面重力加速度为
B．火星表面重力加速度为
C．火星表面正下方距表面距离为火星半径处的重力加速度为
D．火星表面正下方距表面距离为火星半径处的重力加速度为
10．由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同。已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体。下列说法正确的是( )
A．质量为m的物体在地球北极受到的重力大小为mg
B．质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为mg0
C．地球的半径为
D．地球的密度为
填空题（共16分）
11．（8分）（1）在__________发现万有引力定律100多年以后，英国的物理学家____________用如图实验装置测出了万有引力常量，不仅从实验上验证了万有引力定律的正确性，而且应用万有引力常量还可以测出地球的质量，他也因此被称为能测出地球质量的人。该实验运用___________方法，将一般物体间几乎可以忽略的引力显现出来并做定量测量。
（2）在如图实验装置中，下列哪项措施是为了测量极小的引力而采取的_________.
A．把实验装置放在恒温箱内
B．用镜尺法显示扭秤的偏转情况
C．使两小球m和m'的距离尽可能小些
D．使转动小球的质量尽可能大些
12．（8分）月—地检验
（1）检验目的：检验地球绕太阳运动、月球绕地球运动的力与地球对树上苹果的引力是否为_____的力。
（2）检验方法：
（a）假设地球与月球间的作用力和太阳与行星间的作用力是同一种力，它们的表达式也应该满足F=_____。
（b）根据牛顿第二定律，月球绕地球做圆周运动的向心加速度a月=_____=_____（式中m地是地球质量，r是地球中心与月球中心的距离）。
（c）假设地球对苹果的吸引力也是同一种力，同理可知，苹果的自由落体加速度a苹==G（式中m地是地球的质量，R是地球中心与苹果间的距离）。
（d）=，由于r≈60R，所以=_____
（3）验证：
（a）苹果自由落体加速度a苹=g=9.8m/s2。
（b）月球中心到地球中心的距离r=3.8×108m，月球公转周期T=27.3 d≈2.36×106s，则a月=（）2r≈_____m/s2（保留两位有效数字），≈_____（数值）≈（比例）。
（4）结论：地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从_____的规律。
解答题（共38分）
13．（12分）火星半径是地球半径的，火星质量大约是地球质量的，那么地球表面上质量为50kg的宇航员（地球表面的重力加速度g取10m/s2）
(1)在火星表面上受到的重力是多少？
(2)若宇航员在地球表面能跳1.5m高，那他在火星表面能跳多高？
14．（12分）一个质量均匀分布的球体，半径为2r，在其内部挖去一个半径为r的球形空穴，其表面与球面相切，如图所示。已知挖去小球的质量为m，在球心和空穴中心连线上，距球心d＝6r处有一质量为m2的质点，求：
(1)被挖去的小球挖去前对m2的万有引力为多大？
(2)剩余部分对m2的万有引力为多大？
15．（14分）某宇宙飞船由运载火箭先送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道，在B点实施变轨后，再进入预定圆轨道，如图所示。已知飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，近地点A距地面高度为，地球表面重力加速度为g，地球半径为R。则：
(1)飞船在近地点A的加速度为多大；
(2)远地点B距地面的高度为多少。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1.B 2.A 3.D 4.D 5.C 6.B 7.B 8.AC 9.AC 10.BCD
11．牛顿 卡文迪许 微小量放大 BC
12．同一性质 2.70×10-3 0.276×10-3 相同
13．（1）222.2N；（2）3.375m
14．(1)G；(2)G
15．(1)；(2)答案第1页，共2页
答案第1页，共2页