7.2万有引力定律 课后练习(word版含答案)

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名称 7.2万有引力定律 课后练习(word版含答案)
格式 doc
文件大小 327.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-02-25 09:58:05

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文档简介

7.2万有引力定律
一、选择题(共15题)
1.发现万有引力定律的科学家是
A.牛顿 B.开普勒 C.卡文迪许 D.焦耳
2.历史上,许多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献,同时形成了许多物理思想和物理方法,如理想实验法、等效代换法、控制变量法、微元法、建立物理模型法、放大法等等。以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述不正确的是 (  )
A.当时,就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想
B.牛顿巧妙地运用扭秤测出引力常量,其中采用了放大法
C.在探究加速度与力和质量关系的实验中采用了控制变量法
D.推导匀变速直线运动位移公式时,将其看成很多小段匀速直线运动的累加,采用了微元法
3.下列说法正确的是( )
A.牛顿发现了万有引力定律,并测出了引力常量
B.开普勒解释了行星运动背后的原因是太阳对行星的引力
C.卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量
D.引力常量G的大小由中心天体决定
4.物理学是以观察、实验为基础的自然学科,下列说法中正确的是(  )
A.牛顿第一定律是牛顿多次通过实验总结出来的一条实验定律
B.在探究两个互成角度的力的合成规律时采用了等效替代法
C.第谷根据多年的观测总结揭示了行星的运动规律,为万有引力定律的发现奠定了基础
D.库仑通过著名的扭秤实验测出了万有引力常量的数值
5.下列关于行星运动说法符合史实的是 (  )
A.哥白尼提出了地心说,使人们对宇宙的认识提高到了较客观的新高度
B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律
C.第谷总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律
D.牛顿发现了万有引力定律,并且用扭称实验测出了万有引力常量的数值
6.世界上任何两个有质量的物体之间都存在万有引力,其大小与什么有关(  )
A.与太阳的质量有关 B.与地球的质量有关
C.与地月之间的距离有关 D.与两者之间的距离有关
7.关于万有引力,下列说法正确的是(  )
A.公式中的G是一个常数,可通过实验测得
B.万有引力定律是卡文迪许在总结前人研究成果的基础上发现的
C.、受到的万有引力是一对平衡力
D.若两物体的质量不变,距离减小到原来的一半,它们间的万有引力也变为原来的一半
8.2021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.
9.关于万有引力,下列说法中正确的是( )
A.万有引力定律是卡文迪许提出的
B.万有引力常量是牛顿通过实验测出的
C.万有引力定律是伽利略提出的
D.万有引力常量是卡文迪许通过实验测出的
10.质量不同的两个物体,它们受到的地球引力大小是(  )
A.一定相等 B.一定不相等
C.质量大的物体受到的地球引力大 D.条件不够,无法判断
11.关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是(  )
A.开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律
B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律
C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
D.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律
12.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体.一矿井深度为d(矿井宽度很小).已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零.矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( )
A.1- B.1+
C. D.
13.关于物理学史实,下列说法正确的是(  )
A.牛顿认为,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态
B.卡文迪什通过实验测出了引力常量的数值
C.开普勒证明了自由落体运动是一种匀变速直线运动
D.第谷总结出了行星运动的三个定律
14.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400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.太阳引力远大于月球引力
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
15.根据你所学的物理知识,判断下列说法正确的是__________
A.伽利略认为物体受力越大则速度就越大
B.牛顿发现了万有引力定律,但没有测定万有引力常量
C.小船渡河时,渡河时间与水流速度无关
D.升降式电梯内的人在电梯上行刚启动时有超重现象
E.升降式电梯内的人在电梯下行刚要停止时有失重现象
二、填空题
16.A、B两个物体相距l时,它们之间的万有引力为F;当它们相距时,它们之间的万有引力大小为______F,它们各自所受的万有引力是一对_______力.
17.两个质量都是1 kg的物体(可看成质点),相距1 m时,两物体间的万有引力F=________ N,一个物体的重力F′=________ N,万有引力F与重力F′的比值为________.(已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,重力加速度g=10 m/s2).
18.我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后,与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体.假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,已知地球的半径为R,地球表面处重力加速度为g,且不考虑地球自转的影响.则组合体运动的线速度大小为__________,向心加速度大小为___________.
三、综合题
19.两个质量均为50kg的同学相距50cm时,他们之间的万有引力为多大?由万有引力引起的加速度为多大?
20.已知地球的质量约是,地球半径为,地球表面的重力加速度,万有引力常量。求:
(1)地球表面一质量为受到的重力是多少N?
(2)地球表面一质量为受到的万有引力是多少N(保留一位小数)?
21.如图所示,阴影区域是原半径为R的球体挖去一个小圆球后的剩余部分,剩余质量为M.所挖去的小圆球的球心o′和大球体球心间的距离是R/2.求球体剩余部分对球体外离球心o距离为2R、质量为m的质点P的引力(已知万有引力常量为G,且两球心和质点在同一直线上,且挖去的球的球心在原来球心和质点连线之间,两球表面相切).
22.如图所示,质量为、半径为、密度均匀的球体表面处有一质量为的质点,此时对的万有引力为,从中挖去一半径为的球体后,剩下部分对质点的万有引力为,求的值?
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】
发现万有引力定律的科学家是牛顿;
A.正确;
BCD.错误.
2.B
【详解】
A.当时,就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想,A正确,不符合题意;
B.卡文迪许巧妙地运用扭秤测出引力常量,其中采用了放大法。B错误,符合题意;
C.在探究加速度与力和质量关系的实验中采用了控制变量法,C正确,不符合题意;
D.推导匀变速直线运动位移公式时,将其看成很多小段匀速直线运动的累加,采用了微元法。D正确,不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】
A.牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测出了引力常量,选项A错误;
B.牛顿解释了行星运动背后的原因是太阳对行星的引力,选项B错误;
C.卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量,选项C正确;
D.引力常量G的大小与中心天体无关,选项D错误.
故选C。
4.B
【详解】
A.牛顿第一定律是理想化情况下的规律,是逻辑思维的产物,不能通过实验直接验证,故A错误;
B.实验过程应控制拉力的作用效果相同,实验采用了等效替代法,故B正确;
C.开普勒根据第谷留下的实验数据总结得出了开普勒三定律,揭示了行星的运动规律,牛顿运用开普勒三定律和牛顿运动定律研究发现了万有引力定律,故C错误;
D.卡文迪什第一次在实验室里用扭称测出万有引力常量,被称为“第一个测量出地球质量的人”,故D错误。
故选B。
5.B
【详解】
A.哥白尼提出了日心说,使人们对宇宙的认识提高到了较客观的新高度,故A错误;
B.开普勒在第谷的天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,故B正确;
C.开普勒在第谷的天文观测数据的基础上,总结出了行星按照椭圆轨道运行的规律,故C错误;
D.牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许用扭称实验测出了万有引力常量的数值,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】
设两个物体的质量分别为m1、m2,根据万有引力定律
可知两个有质量的物体之间的万有引力与它们的质量、距离有关。
故选D。
7.A
【详解】
A.公式中的G为万有引力常量,它是由实验得出的,故A正确;
B.万有引力定律是由牛顿发现的,卡文迪许通过实验测得万有引力常量,故B错误;
C.与受到的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对相互作用力,不是平衡力,故C错误;
D.若两物体的质量不变,它们间的距离减小到原来的一半,根据万有引力定律公式
可得,它们间的万有引力变为原来的四倍,故D错误。
故选A。
8.D
【详解】
卫星到地心的距离为
r=R+h
地球对卫星万有引力的大小为
故选D。
9.D
【详解】
AC. 万有引力定律是牛顿提出的,故AC错误;
BD、万有引力恒量是由卡文迪许通过实验测定的,故B错;D正确;
本题选:D
10.D
【详解】
由万有引力公式可知,仅知道质量大小,不知道距地球远近,无法比较引力大小。
故选D。
11.B
【详解】
试题分析:开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,但并未找出了行星按照这些规律运动的原因;牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律,故ACD错误,B正确.故选B.
12.A
【详解】
设地球的密度为ρ,地球的质量为M,根据万有引力定律可知,地球表面的重力加速度g=.地球质量可表示为M=πR3ρ.因质量分布均匀的球壳对球壳内物体的引力为零,所以矿井下以(R-d)为半径的地球的质量为M′=π(R-d)3ρ,解得M′=M,则矿井底部处的重力加速度g′=,则矿井底部处的重力加速度和地球表面的重力加速度之比为=1-,选项A正确,选项B、C、D错误.
13.AB
【详解】
A.根据牛顿第一定律,可知一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。故A正确;
B.卡文迪什通过实验测出了引力常量的数值,被称为称出地球质量的第一人。故B正确;
C.伽利略证明了自由落体运动是一种匀变速直线运动。故C错误;
D.开普勒总结出了行星运动的三个定律。故D错误。
故选AB。
14.AD
【详解】
AB.根据万有引力定律得:
太阳引力
月球引力
代入数据得:
故A正确,B错误;
CD.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,地球潮汐是由于月球对海水不同程度的吸引造成的,故C错误,D正确。
故选AD。
15.BCD
【详解】
伽利略认为物体受力越大则速度的变化率就越大,速度不一定大,选项A错误;牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测定了万有引力常量,选项B正确;小船渡河时,渡河时间只与船沿河对岸的速度有关,与水流速度无关,选项C正确;升降式电梯内的人在电梯上行刚启动时,因加速度向上,则有超重现象,选项D正确;升降式电梯内的人在电梯下行刚要停止时,因加速度向上,则有超重现象,选项E错误;故选BCD.
16. 作用力与反作用
【详解】
A、B两个质点相距L,根据万有引力定律它们之间的万有引力为:
若保持它们各自的质量不变,将它们之间的距离增大到4L,则甲、乙两个质点间的万有引力:

物体受到的万有引力的施力物体是另一个物体,所以它们各自所受的万有引力是一对作用力与反作用力。
17. 6.67×10-11 10 6.67×10-12
【详解】
根据万有引力公式:,重力为:,万有引力F与重力F′的比值为:.
18.
【详解】
在地球表面的物体受到的重力等于万有引力,有:,得地球质量为
根据万有引力提供向心力有,解得组合体运动的线速度大小为 ,加速度
19.
【详解】
根据万有引力定律有:

根据牛顿第二定律F=ma有:
20.(1)98N;(2)98.6N
【详解】
(1)由代入数值可解得
(2)地球表面上的物体所受到的万有引力
21.
【详解】
试题分析:根据体积关系,求出挖去部分的质量.用没挖之前球对质点的引力,减去被挖部分对质点的引力,就是剩余部分对质点的引力
根据,挖去部分的半径是球半径的一半,则质量是球体质量的,所以挖去部分的质量:,没挖之前,球体对m的万有引力:,挖去部分对m的万有引力为:,则剩余部分对质点的引力大小:.
22.
【详解】
质点与的球心相距,万有引力为,则有
的质量
的质量
的球心与质点相距,与质点间的万有引力为
剩余部分对质点的万有引力
所以有
答案第1页,共2页