第四章 第1节天地力的综合 ：万有引力定律（Word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第四章节节练第1节天地力的综合 ：万有引力定律
一、单选题
1． 如图所示，将一半径为R、质量为M的均匀大球，沿直径挖去两个半径分别为大球半径一半的小球，并把其中一个放在球外与大球靠在一起，挖去小球的球心、球外小球的球心、大球的球心都在一条直线上，则大球中剩余部分与球外小球间的万有引力大小约为（ ）
A．0.01 B．0.02
C．0.05 D．0.04
2． 对于太阳与行星间的引力表达式，下列说法错误的是（ ）
A．M、m彼此受到的引力是一对作用力与反作用力
B．M、m彼此受到的引力是一对平衡力，合力等于0，M和m都处于平衡状态
C．M、m彼此受到的引力总是大小相等
D．公式中的G为比例系数，与太阳、行星均无关
3． 如图所示，一个质量均匀分布的半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F。如果在球体中央挖去半径为r的一部分球体，且r=，则原球体剩余部分对质点P的万有引力大小变为（ ）
A．F B．F C．F D．F
4． 要使相距较远的两物体间的万有引力增加到原来的4倍，下列方法不可行的是（ ）
A．使两物体的质量各变成原来2倍，距离不变
B．使其中一个物体的质量增加到原来的4倍，距离不变
C．使两物体间的距离减少为原来的，质量不变
D．使两物体间的距离和两个物体质量都减少原来的
5． 用国际单位制的基本单位表示万有引力常量的单位，下列符合要求的是（ ）
A． B． C． D．
6． 在牛顿时代，好些科学家已经认识到万有引力的存在，且猜测万有引力的大小与物体间的距离存在“平方反比”关系，但在那个时代证实这一关系存在诸多困难。当时坊间有两种传言，一是牛顿已经证明了太阳与行星间的引力存在“平方反比”关系，二是胡克已经证明了太阳与行星间的引力存在“平方反比”关系。为此，前者的支持者哈雷与后者的支持者打赌。为使朋友哈雷赌胜，牛顿重新进行了证明，通过创造性的思维和独特的视角，克服了重重困难，发现了万有引力定律。以下不是牛顿的创造性观点或做法的是（ ）
A．将太阳和行星都视为质点 B．发明微积分
C．用实验测出万有引力常量G的值 D．只考虑太阳对行星的作用
7． 牛顿说：“假如我看得远些，那是因为我站在巨人们的肩膀上。”关于牛顿对物理学的贡献，下列叙述不正确的是（ ）
A．在伽利略和笛卡尔的工作基础上，牛顿提出了牛顿第一定律，又叫惯性定律
B．牛顿三大定律和万有引力定律适用于低速、宏观、弱引力的物体，都可以用实验验证
C．笛卡尔最先提出了“动量”的概念，牛顿用质量和速度的乘积修正了这一概念
D．胡克、哈雷等认为行星绕太阳运动是由于太阳对行星的引力，牛顿在此基础上提出了万有引力定律
8． 有关万有引力的说法中，正确的有（ ）
A．万有引力定律是卡文迪许在做扭称实验时发现的
B．中的G是比例常数，适用于任何两个物体之间，它没有单位
C．物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力
D．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，都是因为受地球引力作用
9． 如图所示，两颗质量相等的卫星A、B均绕地球做匀速圆周运动。已知卫星A到地心的距离是卫星B到地心距离的3倍。则A、B两颗卫星受到地球的引力大小之比为（ ）
A．1：9 B．9：1 C．3：1 D．1：3
10．一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面高度为h，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
11．地球绕太阳的公转轨道是个椭圆，公转周期为T0，其近日点A到太阳的距离为a，远日点C到太阳的距离为b，半短轴的长度为c，B、D为半短轴与椭圆轨道的交点，如图所示。若太阳的质量为M，引力常量为G，地球绕太阳沿顺时针方向运动，忽略其他行星的影响，则下列说法中正确的是（ ）
A．根据开普勒第三定律知，其中k为常数
B．地球从D→A所用的时间一定小于
C．地球在B点的加速度方向指向O点
D．地球在D点的加速度大小为
12．2021 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
13．关于万有引力定律的建立，下列说法中不正确的是（ ）
A．牛顿将天体间引力作用的规律推广到自然界中的任向两个物体间
B．引力常量G的大小是卡文迪许根据大量实验数据得出的
C．“月-地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律
D．“月-地检验”表明物体在地球上受到地球对它的引力是它在月球上受到月球对它的引力的602倍
14．在万有引力定律建立的过程中，“月一地检验”证明了维持月球绕地球运动的力与地球对苹果的力是同一种力。完成“月-地检验”需要知道的物理量有（ ）
A．月球和地球的质量
B．引力常量G和月球公转周期
C．地球半径和“月一地”中心距离
D．月球公转周期和地球表面重力加速度g
15．下列有关物理学史和物理规律的适用范围的说法中，正确的是（ ）
A．开普勒发现的行星运动定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用卫星绕行星的运动
B．牛顿把地面物体的重力与月球的运动、行星的运动联系起来，结合开普勒行星运动定律推导出了万有引力定律
C．英国物理学家卡文迪许通过扭秤实验装置测量出了引力常量大小
D．以牛顿运动定律为基础的牛顿力学能用来分析一切物体的运动
三、解答题
16．2016年9月15日，“天宫二号”空间实验室发射成功。10月19日“神舟十一号”飞船与在距地面高度为h的圆轨道上运行的“天宫二号”交会对接成功，如图所示．航天员景海鹏、陈冬进入“天宫二号”，驻留时长为t。已知地球质量为M，地球半径为R，“天宫二号”的质量为m，引力常量为G．求：
（1）“天宫二号”受到地球引力的大小。
（2）“天宫二号”绕地球运行的向心加速度的大小。
（3）“天宫二号”在航天员驻留时间t内通过的路程。
17．如图所示，两个质量均匀的小球，质量为m，半径为r，两球之间用细杆AB相连，AB长度也为r。某同学认为两球之间的万有引力该同学的看法是否正确？请说明理由。
2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第四章节节练第1节天地力的综合 ：万有引力定律（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B C D C C B D A A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AC BD CD BC
三、解答题
16．（1）；（2）；（3）
17．该同学看法不正确，对于质量均匀分布的球体，万有引力公式中的r是两球心间的距离。两球之间的万有引力应为
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