第1节天地力的综合 ：万有引力定律 同步练习（Word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第四章第1节天地力的综合 ：万有引力定律
巩固拔高练习
一、单选题
1． 以下描述中符合物理学史实的是（ ）
A．牛顿认为力是维持物体运动的原因
B．卡文迪什通过扭秤实验测出了引力常量
C．伽利略总结了行星运动定律，指出了所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
D．开普勒研究了自由落体运动，认为在排除空气阻力的情况下所有物体下落一样快
2． 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．
3． 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2.7×107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3.9×102倍。则太阳对地球上某部分海水的引力是月球对地球上该部分海水的引力的多少倍（ ）
A．17.8倍 B．1.78×102倍 C．1.78×103倍 D．1.78×104倍
4． 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．
5． 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
6． 在人类历史发展的长河中，围绕万有引力的研究，物理学家们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．开普勒通过分析第谷的天文观测数据，发现了万有引力定律
B．丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点
C．卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人
D．伽利略利用“地-月系统”验证了万有引力定律的正确性，使得万有引力定律得到了推广和更广泛的应用
7． 演示桌面微小形变的实验采用了放大法，下列研究用到相同实验方法的是（ ）
A．斜面理想实验
B．卡文迪什扭秤实验
C．共点力合成实验
D．影响向心力大小因素实验
8． 图甲是未来空间站的构思图。在空间站中设置个如图乙绕中心轴旋转的超大型圆管作为生活区，圆管的内、外管壁平面与转轴的距离分别为R1、R2。当圆管以一定的角速度ω转动时，在管中相对管静止的人（可看作质点）便可以获得个类似在地球表面的“重力”，以此降低因长期处于失重状态对身体健康造成的影响。已知地球质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，地球自转周期为T。当空间站在地球静止同步轨道上运行时，管道转动的角速度ω大小为（ ）
A． B．
C． D．
9． 要使两物体（两物体可看作质点）间万有引力减小到原来的一半，可采用的方法是（ ）
A．使两物体的质量各减少一半，距离保持不变
B．两物体间距离减至原来的一半，质量不变
C．使其中一个物体质量增为原来的2倍，距离变为原来的2倍
D．使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的一半
10．在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重大贡献，他们也创造出了许多物理学研究方法，下列关于物理学史和物理学方法的叙述中正确的是（ ）
A．牛顿发现了万有引力定律，他被称为“称量地球质量”第一人
B．开普勒发现所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上
C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是控制变量法
D．伽利略认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止在某一个地方
二、多选题
11．关于万有引力的表达式，下列说法正确的是（ ）
A．万有引力定律适用于一切领域
B．引力常量G的大小与中心天体的质量无关
C．牛顿发现万有引力定律，但他并无法计算出两物体间引力的大小
D．由万有引力的表达式可知，两物体间引力大小与两物体的质量成正比，与两物体间距离的二次方成反比
12．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
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．要使两物体间的万有引力减小到原来的，下列办法可以采用的是（ ）
A．使其中一个物体的质量减半，二者距离增一倍
B．使两物体间的距离和质量都减为原来的
C．使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变
D．使两物体间的距离增为原来的4倍，其中一个物体质量变为原来的2倍
15．下列四幅图中，相应的说法正确的是（ ）
A．图甲中多次实验两球均同时落地，表明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
B．图乙运动员要想射中靶心，必须符前头沿水平方向瞄准靶心射出
C．图丙水杯随转盘一起匀速转动，杯中水减少时，水杯仍然不会发生相对滑动
D．图丁为牛顿通过扭秤实验测出万有引力常量
三、解答题
16．如图所示，半径为R的薄球壳质量均分分布，其单位面积的质量为，已知引力常量为G。
（1）若在球壳上A点挖去半径为r的小圆孔（，挖去的部分可看做质点），求：球壳对位于球心O处的质量为m的物体的万有引力；
（2）如图，P、Q为某地区水平地面上的两点，在P点正下方一球形区域内储藏有石油，假定区域周围岩石均匀分布，密度为，石油的密度远小于，可将上述球形区域视为空腔。如果没有这一空腔，则该地区重力加速度（正常值）沿竖直方向，当存在空腔时，该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏差，重力加速度在原竖直方向（即方向）上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常”。为了探寻石油区域的位置和石油储量，常利用P点到附近重力加速度反常现象，已知引力常数为G。则：
①若在P点附近测量这种由于球形空腔而引起的“重力加速度反常”，那么反常的最大值出现在何处？
②设球形空腔体积为V，球心深度为d（远小于地球半径），，求空腔所引起的Q点处的重力加速度反常的大小。
17．尽管牛顿是伟大的物理学家，但他当时提出的万有引力定律却不能被所有人理解，甚至18世纪时有人画了一幅讽刺万有引力定律的漫画。从这一事件出发，谈谈对科学探索过程的认识。
2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第四章第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 B C B B B C B B C B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD CD BD ACD AC
三、解答题
16．（1）；（2）P点；（3）
17．什么是“科学”呢？通常科学指近代科学，一般把伽利略的研究工作和他对实证方法的确立，看作是现代科学诞生的标志。科学原来指的是自然科学，上世纪九十年代联合国教科文组织重新明确了科学的范围。按照联合国教科文组织给出的定义，科学包括自然科学和社会科学。
人类自古以来，就在大自然中进化、生存和发展。人类对自身生命的奥妙，以及对绚丽多彩而又复杂多变的自然界，不断地在进行探索，不断地用不同的方式进行解释，包括用诗歌、绘画、舞蹈等艺术形式，用哲学、宗教和各种假说等。但是，科学的解释与它们不同。科学的语言是基于实证的，有推理和经过归纳的，科学上力求用定量而简明朴素的语言来描述事实，表达概念和规律。
科学是什么？就是不停的发现，也就是不停的推翻前人说的话做的事。科学就是不相信，什么都不相信。科学也有错的时候，一次实验错，能就让一个人一生的研究走向下坡路，也让社会对某一事物有错误的认识。发现，一次发现，可能让几千年的认识全部改变。所以我觉得这门课程真的很有意义。
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