人教版必修二7.2万有引力定律练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版必修二7.2万有引力定律练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 42.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-16 11:41:08 | ||
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文档简介
人教版必修二7.2万有引力定律
一、单项选择题（共9小题；共36分）
1. 如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，下列说法中正确的是
A. 行星同时受到太阳的万有引力和向心力
B. 行星受到太阳的万有引力，行星运动不需要向心力
C. 行星受到太阳的万有引力与它运动的向心力不等
D. 行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力
2. 卡文迪许利用扭秤实验测量的物理量是
A. 地球的半径 B. 太阳的质量
C. 地球到太阳的距离 D. 万有引力常数
3. 关于引力常量，下列说法中正确的是
A. 引力常量的测定，使人们可以测出天体的质量
B. 牛顿发现万有引力定律时，同时给出了引力常量的值
C. 引力常量的测出，证明了万有引力的存在
D. 引力常量就是两个质量为 的物体相距 时彼此之间的相互吸引力
4. 据报道，在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，设其质量为地球质量的 倍，其半径为地球半径的 倍，由此可推知该行星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为
A. B. C. D.
5. 两个质量均为 的星体，其连线的垂直平分线为 ， 为两星体连线的中点，如图所示，一个质量为 的物体从 沿 方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况是
A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先减小，后增大 D. 先增大，后减小
6. 土星的卫星很多，现已发现达数十颗，下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数（不考虑土卫五和土卫六自转的影响），则两颗卫星相比较，下列判断正确的是 。
A. 士卫五的公转周期小 B. 土星对土卫六的万有引力小
C. 土卫六表面的重力加速度小 D. 土卫六的公转速度大
7. 火星的质量和半径分别约为地球的 和 ，地球表面的重力加速度为 ，则火星表面的重力加速度约为
A. B. C. D.
8. 在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的 倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的 倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是
A. 太阳引力远小于月球引力
B. 太阳引力与月球引力相差不大
C. 月球对不同区域海水的吸引力大小相等
D. 月球对不同区域海水的吸引力大小有差异
9. 地球半径约为 ，地球表面的大气随海拔高度增加而变薄，大气压强也随之减小到零，海拔 的高度被定义为卡门线，为大气层与太空的分界线。有人设想给太空飞船安装“太阳帆”，用太阳光的“光子流”为飞船提供动力来实现星际旅行。已知在卡门线附近，一个正对太阳光、面积为 的平整光亮表面，受到光的压力约为 ；力虽小，但假设以同样材料做成面积为 的“帆”安装在飞船上，若只在光压作用下，从卡门线附近出发，一个月后飞船的速度可达到 倍声速。设想实际中有一艘安装了“帆”（面积为 ）的飞船，在卡门线上正对太阳光，下列说法正确的是
A. 飞船无需其他动力，即可不断远离太阳
B. 一年后，飞船的速度将达到 倍声速
C. 与太阳中心的距离为日地间距离 倍时，“帆”上的压力约为
D. 与太阳中心的距离为日地间距离 倍时，飞船的加速度为出发时的
二、双项选择题（共3小题；共12分）
10. 关于万有引力常量 ，以下说法中正确的是
A. 在国际单位制中， 的单位是
B. 在国际单位制中， 的数值等于两个质量各为 的质点相距 时的相互吸引力的大小
C. 在不同星球上， 的数值不一样
D. 在不同星球上， 的数值都一样
11. 关于引力常量，下列说法正确的是
A. 引力常量是两个质量为 的质点相距 时的相互吸引力
B. 牛顿发现了万有引力定律，给出了引力常量的值
C. 引力常量的测定，证明了万有引力的存在
D. 引力常量的测定，使人们可以测出天体的质量
12. 宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至于因万有引力的作用吸引到一起．设两者的质量分别为 和 且 ，则下列说法正确的是
A. 两天体做圆周运动的周期相等
B. 两天体做圆周运动的向心加速度大小相等
C. 的轨道半径大于 的轨道半径
D. 的轨道半径大于 的轨道半径
三、解答题（共2小题；共26分）
13. 已知地球的质量约为月球质量的 倍。一飞行器在地球和月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，求此飞行器距地心距离与距月心距离之比。
14. 年 月 日 点 分，我国继“神舟”五号、六号载人飞船后又成功地发射了“神舟”七号载人飞船。飞船绕地飞行五圈后成功变轨到距地面一定高度的近似圆形轨道航天员志刚于 日 点 分开启舱门，开始进行令人振奋的太空舱外活动。若翟志刚离开飞船后身上的速度计显示其对地心的速度为 ，已知地球表面的重力加速度为 ，地球半径为 ，地球自转周期为 ，万有引力常量为 ，不计地球自转的影响，求飞船距离地球表面的高度。
答案
第一部分
1. D
2. D
3. A
4. B
【解析】由 可知：，，，所以选项B正确。
5. D
【解析】 在 点时，所受万有引力的合力为 ，运动到无限远时，万有引力为 ，在距 点不远的任一点，万有引力都不为 ，因此 D 正确.
6. A
【解析】由表格中的数据得土卫五的轨道半径小，由开普勒第三定律得周期也小，A 项对；由 得土卫六半径大、质量也大，算得表面的重力加速度大，C 项错；公转速度 ，土卫六的公转速度小，D 项错；土星对卫星的引力，，比较两卫星的 值可知对土卫六的引力较大，B 项错。
7. B
【解析】根据星球表面的万有引力等于重力得：
解得：
火星的质量和半径分别约为地球的 和 ，所以火星表面的重力加速度：，故B正确，ACD错误。
8. D
【解析】根据 ，可得 ，代入数据可知，太阳的引力远大于月球的引力，则 A 、B错误；
由于月心到不同区域海水的距离不同，所以引力大小有差异，C错误、D正确。
9. C
【解析】设太阳帆距太阳的距离为 ，太阳单位时间发出的光子数为 ，一个光子对太阳帆的作用力为 ，则光压 ，因为当 的时候，光压 ，则当面积是 的时候，光压 ，则存在 ，解得 ；
因为当 的帆能远离太阳运动，说明光压大于万有引力，即 ，两边约掉 ，说明当 增大时光压仍大于太阳对它的万有引力，但是太阳帆在远离太阳的过程中，可能还会遇到其他的星体，所以还可能受到其他星体的作用力从而不能不断远离太阳，选项A错误；
由于太阳帆在远离太阳的过程中，其光压是随距离的平方减小的，所以太阳帆做的是加速度减小的加速运动，如果是匀加速直线运动，则一个月后飞船的速度可达到 倍声速，那么 个月（一年）后的速度将达到： 倍声速 倍声速，选项B错误；
根据 与 成反比可知，当与太阳中心的距离为日地间距离 倍时，“帆”上的压力变为原来的 ，即 ，选项C正确；
如果只考虑太阳对太阳帆的作用力，根据 ，由于力减小为原来的 ，则飞船的加速度也会变为原来的 ，但飞船在飞行的过程中还会遇到其他的星体，所以加速度不一定是原来的 ，选项D错误。
第二部分
10. B， D
11. C， D
【解析】（2014 辽宁鞍山模拟）
引力常量的大小等于两个质量是 的质点相距 时的万有引力的数值，而引力常量不是两质点间的吸引力，选项 A 错误；
牛顿发现了万有引力定律，但他并未测出引力常量，引力常量是卡文迪许巧妙地利用扭秤装置在实验室中第一次比较精确地测出的，所以选项 B 错误；
引力常量的测出，不仅证明了万有引力的存在，而且也使人们可以测出天体的质量，这也是测出引力常量的意义所在，选项 C、D 正确。
12. A， D
【解析】双星围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动，故两者周期相同，所以A正确；双星间万有引力提供各自圆周运动的向心力有：，因为两星质量不等，故其向心加速度不等，所以B错误；双星圆周运动的周期相同故角速度相同，所以 ，又因为 ，所以 ，所以C错误D正确．
第三部分
13.
【解析】（2014 河北承德模拟）
本题属万有引力定律的直接应用，设地球质量为 ，月球质量为 ，飞行器质量为 ，飞行器距地心距离为 ，距月心距离为 ，则由题意可得 ，。
14.
【解析】地面：根据 ，；
飞行轨道处：，得 。
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一、单项选择题（共9小题；共36分）
1. 如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，下列说法中正确的是
A. 行星同时受到太阳的万有引力和向心力
B. 行星受到太阳的万有引力，行星运动不需要向心力
C. 行星受到太阳的万有引力与它运动的向心力不等
D. 行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力
2. 卡文迪许利用扭秤实验测量的物理量是
A. 地球的半径 B. 太阳的质量
C. 地球到太阳的距离 D. 万有引力常数
3. 关于引力常量，下列说法中正确的是
A. 引力常量的测定，使人们可以测出天体的质量
B. 牛顿发现万有引力定律时，同时给出了引力常量的值
C. 引力常量的测出，证明了万有引力的存在
D. 引力常量就是两个质量为 的物体相距 时彼此之间的相互吸引力
4. 据报道，在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，设其质量为地球质量的 倍，其半径为地球半径的 倍，由此可推知该行星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为
A. B. C. D.
5. 两个质量均为 的星体，其连线的垂直平分线为 ， 为两星体连线的中点，如图所示，一个质量为 的物体从 沿 方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况是
A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先减小，后增大 D. 先增大，后减小
6. 土星的卫星很多，现已发现达数十颗，下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数（不考虑土卫五和土卫六自转的影响），则两颗卫星相比较，下列判断正确的是 。
A. 士卫五的公转周期小 B. 土星对土卫六的万有引力小
C. 土卫六表面的重力加速度小 D. 土卫六的公转速度大
7. 火星的质量和半径分别约为地球的 和 ，地球表面的重力加速度为 ，则火星表面的重力加速度约为
A. B. C. D.
8. 在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的 倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的 倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是
A. 太阳引力远小于月球引力
B. 太阳引力与月球引力相差不大
C. 月球对不同区域海水的吸引力大小相等
D. 月球对不同区域海水的吸引力大小有差异
9. 地球半径约为 ，地球表面的大气随海拔高度增加而变薄，大气压强也随之减小到零，海拔 的高度被定义为卡门线，为大气层与太空的分界线。有人设想给太空飞船安装“太阳帆”，用太阳光的“光子流”为飞船提供动力来实现星际旅行。已知在卡门线附近，一个正对太阳光、面积为 的平整光亮表面，受到光的压力约为 ；力虽小，但假设以同样材料做成面积为 的“帆”安装在飞船上，若只在光压作用下，从卡门线附近出发，一个月后飞船的速度可达到 倍声速。设想实际中有一艘安装了“帆”（面积为 ）的飞船，在卡门线上正对太阳光，下列说法正确的是
A. 飞船无需其他动力，即可不断远离太阳
B. 一年后，飞船的速度将达到 倍声速
C. 与太阳中心的距离为日地间距离 倍时，“帆”上的压力约为
D. 与太阳中心的距离为日地间距离 倍时，飞船的加速度为出发时的
二、双项选择题（共3小题；共12分）
10. 关于万有引力常量 ，以下说法中正确的是
A. 在国际单位制中， 的单位是
B. 在国际单位制中， 的数值等于两个质量各为 的质点相距 时的相互吸引力的大小
C. 在不同星球上， 的数值不一样
D. 在不同星球上， 的数值都一样
11. 关于引力常量，下列说法正确的是
A. 引力常量是两个质量为 的质点相距 时的相互吸引力
B. 牛顿发现了万有引力定律，给出了引力常量的值
C. 引力常量的测定，证明了万有引力的存在
D. 引力常量的测定，使人们可以测出天体的质量
12. 宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至于因万有引力的作用吸引到一起．设两者的质量分别为 和 且 ，则下列说法正确的是
A. 两天体做圆周运动的周期相等
B. 两天体做圆周运动的向心加速度大小相等
C. 的轨道半径大于 的轨道半径
D. 的轨道半径大于 的轨道半径
三、解答题（共2小题；共26分）
13. 已知地球的质量约为月球质量的 倍。一飞行器在地球和月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，求此飞行器距地心距离与距月心距离之比。
14. 年 月 日 点 分，我国继“神舟”五号、六号载人飞船后又成功地发射了“神舟”七号载人飞船。飞船绕地飞行五圈后成功变轨到距地面一定高度的近似圆形轨道航天员志刚于 日 点 分开启舱门，开始进行令人振奋的太空舱外活动。若翟志刚离开飞船后身上的速度计显示其对地心的速度为 ，已知地球表面的重力加速度为 ，地球半径为 ，地球自转周期为 ，万有引力常量为 ，不计地球自转的影响，求飞船距离地球表面的高度。
答案
第一部分
1. D
2. D
3. A
4. B
【解析】由 可知：，，，所以选项B正确。
5. D
【解析】 在 点时，所受万有引力的合力为 ，运动到无限远时，万有引力为 ，在距 点不远的任一点，万有引力都不为 ，因此 D 正确.
6. A
【解析】由表格中的数据得土卫五的轨道半径小，由开普勒第三定律得周期也小，A 项对；由 得土卫六半径大、质量也大，算得表面的重力加速度大，C 项错；公转速度 ，土卫六的公转速度小，D 项错；土星对卫星的引力，，比较两卫星的 值可知对土卫六的引力较大，B 项错。
7. B
【解析】根据星球表面的万有引力等于重力得：
解得：
火星的质量和半径分别约为地球的 和 ，所以火星表面的重力加速度：，故B正确，ACD错误。
8. D
【解析】根据 ，可得 ，代入数据可知，太阳的引力远大于月球的引力，则 A 、B错误；
由于月心到不同区域海水的距离不同，所以引力大小有差异，C错误、D正确。
9. C
【解析】设太阳帆距太阳的距离为 ，太阳单位时间发出的光子数为 ，一个光子对太阳帆的作用力为 ，则光压 ，因为当 的时候，光压 ，则当面积是 的时候，光压 ，则存在 ，解得 ；
因为当 的帆能远离太阳运动，说明光压大于万有引力，即 ，两边约掉 ，说明当 增大时光压仍大于太阳对它的万有引力，但是太阳帆在远离太阳的过程中，可能还会遇到其他的星体，所以还可能受到其他星体的作用力从而不能不断远离太阳，选项A错误；
由于太阳帆在远离太阳的过程中，其光压是随距离的平方减小的，所以太阳帆做的是加速度减小的加速运动，如果是匀加速直线运动，则一个月后飞船的速度可达到 倍声速，那么 个月（一年）后的速度将达到： 倍声速 倍声速，选项B错误；
根据 与 成反比可知，当与太阳中心的距离为日地间距离 倍时，“帆”上的压力变为原来的 ，即 ，选项C正确；
如果只考虑太阳对太阳帆的作用力，根据 ，由于力减小为原来的 ，则飞船的加速度也会变为原来的 ，但飞船在飞行的过程中还会遇到其他的星体，所以加速度不一定是原来的 ，选项D错误。
第二部分
10. B， D
11. C， D
【解析】（2014 辽宁鞍山模拟）
引力常量的大小等于两个质量是 的质点相距 时的万有引力的数值，而引力常量不是两质点间的吸引力，选项 A 错误；
牛顿发现了万有引力定律，但他并未测出引力常量，引力常量是卡文迪许巧妙地利用扭秤装置在实验室中第一次比较精确地测出的，所以选项 B 错误；
引力常量的测出，不仅证明了万有引力的存在，而且也使人们可以测出天体的质量，这也是测出引力常量的意义所在，选项 C、D 正确。
12. A， D
【解析】双星围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动，故两者周期相同，所以A正确；双星间万有引力提供各自圆周运动的向心力有：，因为两星质量不等，故其向心加速度不等，所以B错误；双星圆周运动的周期相同故角速度相同，所以 ，又因为 ，所以 ，所以C错误D正确．
第三部分
13.
【解析】（2014 河北承德模拟）
本题属万有引力定律的直接应用，设地球质量为 ，月球质量为 ，飞行器质量为 ，飞行器距地心距离为 ，距月心距离为 ，则由题意可得 ，。
14.
【解析】地面：根据 ，；
飞行轨道处：，得 。
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