2021-2022学年人教版(2019)必修第二册第七章第2节万有引力定律
能力提升练习
一、单选题
1. 假如地球自转速度增大,关于物体重力,下列说法正确的是( )
A.放在赤道地面上的万有引力不变 B.放在两极地面上的物体的重力变小
C.放在赤道地面上物体的重力不变 D.放在两极地面上的物体的重力增加
2. 有两个大小不一样、由同种材料组成的均匀球体靠在一起,它们之间的万有引力为F,若用上述材料制成两个半径更小的靠在一起的均匀球体,它们间的万有引力将( )
A.等于F
B.小于F
C.大于F
D.无法比较
3. 关于太阳对行星的引力,下列说法正确的是( )
A.行星对太阳的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力
B.行星对太阳的引力大小与行星的质量成正比,与行星和太阳间的距离成反比
C.太阳对行星的引力公式是由实验得出的
D.太阳对行星的引力公式是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的
4. 对于质量分别为m1和m2的两个物体间的万有引力的表达式F=G,下列说法正确的是( )
A.公式中G是引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的
B.当两物体间的距离r趋于零时,万有引力趋于无穷大
C.当有第三个物体放在m1、m2之间时,m1和m2间的万有引力将增大
D.m1和m2所受的引力性质可能相同,也可能不同
5. 两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动,它们的质量之比,轨道半径之比,则它们受到太阳的引力之比为( )
A. B.
C. D.
6. 做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍后仍做圆周运动,则( )
A.卫星与地球之间的万有引力增大为原来的4倍
B.卫星与地球之间的万有引力增大为原来的2倍
C.卫星与地球之间的万有引力减小到原来的
D.卫星与地球之间的万有引力减小到原来的
7. 已知某星球的质量为M,星球的半径为R,引力常量为G,它的一颗卫星绕该星球做匀速圆周运动离星球表面的高度也为R,则卫星在圆轨道上运行的速率为( )
A. B. C. D.
8. 据中国航天科技集团消息,“天问一号”探测器将于2021年2月10日左右,在临近火星后实施近火制动,进入环火轨道。已知火星的质量约为地球质量的,半径约为地球半径的,若在火星表面以大小为v的速度竖直向上抛出一小球,小球落回火星表面后不反弹,地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力,则小球在空中运动的时间为( )
A. B. C. D.
9. 潘多拉是电影《阿凡达》虚构的一个天体,其属于阿尔法半人马星系,即阿尔法半人马星系号行星,大小与地球相差无几半径与地球半径近似相等,若把电影中的虚构视为真实的,地球人登上该星球后发现:自己在该星球上体重只有在地球上体重的n倍(),由此可以判断( )
A.潘多拉星球上的重力加速度是地球表面重力加速度的倍
B.潘多拉星球上的质量是地球质量的倍
C.若在潘多拉星球上发射卫星,最小发射速度是地球第一宇宙速度的n倍
D.若在潘多拉星球上发射卫星,第二宇宙速度是
10.已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,若不考虑地球自转的影响,地面上的物体所受的重力等于地球对物体的引力,由此可以求出地球的质量为( )
A. B. C. D.
二、多选题
11.关于太阳与行星间的引力,下列说法中正确的是( )
A.由于地球比木星离太阳近,所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大
B.行星绕太阳沿椭圆轨道运动时,在近日点所受引力大,在远日点所受引力小
C.由F=G可知,G=,由此可见G与F和r2的乘积成正比,与M和m的乘积成反比
D.行星绕太阳运动的椭圆轨道可近似看作圆形轨道,其向心力来源于太阳对行星的引力
12.牛顿时代的科学家们围绕万有引力的研究,经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践.在万有引力定律的发现历程中,下列叙述符合史实的是( )
A.开普勒研究了第谷的行星观测记录,得出了开普勒行星运动定律
B.牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出了万有引力定律
C.胡克首次在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值
D.根据天王星的观测资料,英国的亚当斯和法国的勒维耶利用万有引力定律各自独立计算出海王星的轨道,德国的加勒在勒维耶预言的位置附近发现了海王星.
13.如果设行星的质量为m,绕太阳运动的线速度为v,公转周期为T,轨道半径为r,太阳的质量为M,则下列说法正确的是( )
A.在探究太阳对行星的引力大小F的规律时,引入的公式实际上是牛顿第二定律
B.在探究太阳对行星的引力大小F的规律时,引入的公式,实际上是匀速圆周运动的一个公式
C.在探究太阳对行星的引力大小F的规律时,引入的公式,实质上是开普勒第三定律,是不可以在实验室中得到验证的
D.在探究太阳对行星的引力大小F的规律时,得到关系式F∝之后,又借助相对运动的知识(也可以理解为太阳绕行星做匀速圆周运动)得到F∝,最终用数学方法合并成关系式F∝
14.若某双星系统A和B各自绕其连线上的O点做匀速圆周运动。已知A星和B星的质量分别为m1和m2,相距为d,下列说法正确的是( )
A.A星的轨道半径为
B.A星和B星的速度大小之比为
C.A星和B星的动能大小之比为
D.若A星所受B星的引力可等效为位于O点处质量为m'的星体对它的引力,则
15.质量为m1、m2的甲、乙两物体间的万有引力,可运用万有引力定律F=G计算,则下列说法正确的是( )
A.若m1>m2,甲对乙的万有引力大于乙对甲的万有引力
B.甲对乙的万有引力的大小与乙对甲的万有引力的大小总相等
C.甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一对平衡力
D.若只将第三个物体放在甲、乙两物体之间,甲、乙之间的万有引力不变
三、解答题
16.一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?
17.地球质量约为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍,一飞行器在近地圆轨道1上,经一系列变轨后在近月圆轨道2上运行,已知地球中心到月球中心的距离为r求:
⑴飞行器在近地圆轨道1上受到地球的引力F1与在近月圆轨道2上受到月球的引力F2的比值;
⑵O为地月连线上一点,飞行器在该点受到地球和月球的引力的合力为零,求O点到地心的距离r1.
2021-2022学年人教版(2019)必修第二册第七章第2节万有引力定律(参考答案)
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B是:B点睛:本题考 D A D C B A D B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD ABD ABC ABD BD
三、解答题
16.(1)G;(2)G
17.(1)(2)
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