人教版高中物理必修二7.2万有引力定律 同步练习基础卷-试卷（Word含解析）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修二7.2万有引力定律 同步练习基础卷-试卷（Word含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 235.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-14 15:02:43 | ||
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文档简介
人教版高中物理必修二7.2万有引力定律 同步练习基础卷
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 万有引力定律可以表述为：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比，即F，式中质量的单位用kg，距离的单位用m，力的单位用N。G是比例系数，叫做引力常量。适用于任何两个物体。最早发现万有引力定律的科学家是（ ）
A．牛顿 B．伽利略 C．开普勒 D．卡文迪许
2. 如有两艘轮船，质量都是1.0×107 kg，相距10 km，已知引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2，则它们之间的万有引力的大小为（ ）
A．6.67×10-5 N，相比于船自身的重力，该引力可忽略
B．6.67×10-5 N，相比于船自身的重力，该引力不能忽略
C．6.67×106 N，相比于船自身的重力，该引力可忽略
D．6.67×106 N，相比于船自身的重力，该引力不能忽略
3. 一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的两倍，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的( )
A．0.25倍 B．0.125倍 C．2.0倍 D．4.0倍
4. 一个绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，它的轨道半径增加到原来的2倍后，仍做匀速圆周运动，则（ ）
A．根据公式可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4
B．根据公式可知卫星运行的向心加速度减小到原来的1/2
C．根据公式v＝r可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
D．根据公式可知卫星所需的向心力将减小到原来的1/2
5. 经国际小行星命名委员会批准，紫金山天文台发现的一颗绕太阳运行的小行星被命名为“南大仙林星”．如图所示，轨道上a、b、c、d四个位置中，该行星受太阳引力最大的是( )
A．a
B．b
C．c
D．d
6. 设地球表面的重力加速度为g0， 物体在距地心4R（R 是地球半径）处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则为（ ）
A．1 B． C． D．
7. 2021年5月15日，“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。已知火星的半径为R，若“天问一号”在离火星表面高度为的轨道上绕火星做匀速圆周运动时受到火星的万有引力大小为F，则“天问一号”到达火星附近时受到火星的万有引力大小为（ ）
A． B． C． D．
8. 根据开普勒定律可知：木星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。下列说法正确的是（ ）
A．木星绕太阳运行的加速度大小始终保持不变
B．太阳对木星的万有引力大于木星对太阳的万有引力
C．木星运动到近日点时的线速度最大
D．木星公转轨道半长轴的立方与公转周期平方的比值为，值与木星的质量有关
二、多选题（本大题共4道小题）
9. 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，在从近日点向远日点运动时所受引力变小
C．由=可知G=，由此可见G与F和r2的乘积成正比，与M太和m的乘积成反比
D．行星绕太阳运动的椭圆轨道可近似看成圆轨道，行星做圆周运动的向心力来源于太阳对行星的引力
10. 对于万有引力公式，下列说法中正确的是( )
A．对于相距很远，可看成质点的两物体，公式中的r为两质点间的距离
B．对于质量分布均匀的球体，公式中的r为两球体间的距离
C．公式中的万有引力常量，它在数值上等于质量均为1kg的两质点相距1m时的相互作用力
D．对于任意的两物体间的万有引力，r表示两物体重心之间的距离
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．伽利略被人们称为“能称出地球质量的人”
D．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量
12. 质量为m1的物体A和质量为m2的物体B之间的万有引力的表达式为，下列说法正确的是（ ）
A．当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大
B．当有第3个物体放入A、B之间时，A和B间的万有引力不变
C．若m1 > m2，则物体A受到的引力大于物体B受到的引力
D．物体A与物体B之间的引力大小总是相等的
三、解答题（本大题共3道小题）
13. 设地球的质量为M，人造卫星的质量为m，人造卫星距地心的距离为r,已知万有引力常量为G,则地球对人造卫星的万有引力是多大？
14. 如图所示，一个质量为M的匀质实心球，半径为2R，如果从球的正中心挖去一个直径为R的球，放在距离为d的地方，则两球之间的万有引力是多大？(引力常量为G)
15. 已知太阳的质量为M，地球的质量为m1，月球的质量为m2，当发生日全食时，太阳、月球、地球几乎在同一直线上，且月球位于太阳与地球之间，如图所示．设月球到太阳的距离为a，地球到月球的距离为b，则太阳对地球的引力F1和太阳对月球的引力F2的大小之比为多少？
四、填空题（本大题共4道小题）
16. 万有引力定义式F=___________引力常数G=___________ 单位___________
17. 质量为m1、m2的物体相距为r时，物体间的万有引力为24N，则质量为2m1、3m2的物体相距为2r时，物体间的万有引力为________N．
18. 1太阳与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者距离的二次方成反比，即F=___________，式中G为比例系数，其大小与太阳和行星的质量___________，太阳与行星引力的方向沿二者的___________。
19. 在牛顿发现万有引力定律100多年后，英国物理学家___________用如图___________实验装置测出了万有引力常量G=__________，不仅从实验上验证了万有引力定律的正确性，而且应用万有引力定律还可以测出地球的质量，他也因此被称为能测出地球质量的人．该实验运用___________方法，将一般物体间几乎可以忽略的引力显现出来并做定量测量．
答案
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 【答案】A
【详解】
牛顿在前人的基础上，最早发现了万有引力定律，后来卡文迪许又测出了万有引力常量G的值，因此A正确，BCD错误。
故选A。
2. 【答案】A
3. 【答案】B
4. 【答案】A
5. 【答案】A
【解析】由万有引力定律表达式F＝G可知，距离越近，万有引力越大，则由题图可知a位置距离太阳最近，故该行星受太阳引力最大的位置是a，A正确．
6. 【答案】D
【详解】
假设在地球表面上放置一个质量为的物体，则
假设在距离地心4R处放置一个质量为的物体，则
ABC错误，D正确。
故选D。
7. 【答案】B
【详解】
由万有引力定律可得
到达火星附近时受到火星的万有引力大小为
故选B。
8. 【答案】C
【详解】
A．由
得木星绕太阳运行的加速度
随着距离的变化，大小改变，故A错误；
B．太阳对木星的引力等于木星对太阳的引力，两者是相互作用力，故B错误；
C．根据开普勒第二定律可知，木星运动到近日点时线速度最大，故C正确；
D．根据开普勒第三定律可知，木星公转轨道半长轴的立方与公转周期平方的比值为k，k值与太阳的质量有关，故D错误。
故选C。
二、多选题（本大题共4道小题）
9. 【答案】BD
10. 【答案】ABC
【详解】
A.对于相距很远，可看成质点的两物体，公式中的r为两质点间的距离，故A正确；
B.对于质量分布均匀的球体，公式中的r为两球体间的距离，故B正确；
C.根据知，引力常量的大小在数值上等于质量均为1 kg的两质点相距1 m时的相互作用力，故C正确；
D.在万有引力定律公式中，若两个物体可以看成质点，则r为质点间的距离，对于质量分布均匀的球体，公式中的r为两球体重心间的距离，故D错误．
11. 【答案】BD
【详解】
AB．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A错误，B正确；
C．卡文迪许通过实验测出了引力常量，被人们称为“能称出地球质量的人”，故C错误；
D．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故D正确．
故选BD．
12. 【答案】BD
【详解】
A．当两物体间的距离r趋向零时，两物体不能看成质点，万有引力定律不再适用，得不到万有引力趋于无穷大的结论，A错误；
B．两物体间的万有引力与第三个物体是否存在无关，B正确；
CD．两个物体间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对作用力和反作用力，大小一定是相等的，C错误、D正确。
故选BD。
三、解答题（本大题共3道小题）
13. 【答案】
【详解】
根据万有引力定律可得地球对人造卫星的万有引力是.
14. 【答案】
【解析】设被挖去的球的质量为m，根据割补法可得左侧球没挖去前与相距为d的直径为R的球的引力F＝，相距为d的直径为R的两个球的引力F1＝，根据m＝ρ·πR3可知，被挖去的球的质量是整个实心球的，即m＝M，则左侧球被挖后两球之间的引力F2＝F－F1＝.
15. 【答案】
【解析】由万有引力定律得
太阳对地球的引力F1＝G
太阳对月球的引力F2＝G
联立可得＝.
四、填空题（本大题共4道小题）
16. 【答案】 G 6.67×10-11 N·m2/kg2
【详解】
根据定义，万有引力定义式为
根据测量，引力常数为
引力常数的单位为N·m2/kg2
17. 【答案】36
【详解】
试题分析：原来物体间万有引力为：；质量变化后物体间万有引力为：
18. 【答案】 G 无关 连线方向
【详解】
太阳与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者距离的二次方成反比，即
式中G为比例系数，其大小与太阳和行星的质量无关，太阳与行星引力的方向沿二者的连线方向。
19. 【答案】 卡文迪许 扭秤 6.67×10-11Nm2/kg2 放大
【详解】
在牛顿发现万有引力定律100多年后，英国物理学家卡文迪许用如图扭秤实验装置测出了万有引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，不仅从实验上验证了万有引力定律的正确性，而且应用万有引力定律还可以测出地球的质量，他也因此被称为能测出地球质量的人．该实验运用放大方法，将一般物体间几乎可以忽略的引力显现出来并做定量测量．
2 / 2
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 万有引力定律可以表述为：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比，即F，式中质量的单位用kg，距离的单位用m，力的单位用N。G是比例系数，叫做引力常量。适用于任何两个物体。最早发现万有引力定律的科学家是（ ）
A．牛顿 B．伽利略 C．开普勒 D．卡文迪许
2. 如有两艘轮船，质量都是1.0×107 kg，相距10 km，已知引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2，则它们之间的万有引力的大小为（ ）
A．6.67×10-5 N，相比于船自身的重力，该引力可忽略
B．6.67×10-5 N，相比于船自身的重力，该引力不能忽略
C．6.67×106 N，相比于船自身的重力，该引力可忽略
D．6.67×106 N，相比于船自身的重力，该引力不能忽略
3. 一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的两倍，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的( )
A．0.25倍 B．0.125倍 C．2.0倍 D．4.0倍
4. 一个绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，它的轨道半径增加到原来的2倍后，仍做匀速圆周运动，则（ ）
A．根据公式可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4
B．根据公式可知卫星运行的向心加速度减小到原来的1/2
C．根据公式v＝r可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
D．根据公式可知卫星所需的向心力将减小到原来的1/2
5. 经国际小行星命名委员会批准，紫金山天文台发现的一颗绕太阳运行的小行星被命名为“南大仙林星”．如图所示，轨道上a、b、c、d四个位置中，该行星受太阳引力最大的是( )
A．a
B．b
C．c
D．d
6. 设地球表面的重力加速度为g0， 物体在距地心4R（R 是地球半径）处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则为（ ）
A．1 B． C． D．
7. 2021年5月15日，“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。已知火星的半径为R，若“天问一号”在离火星表面高度为的轨道上绕火星做匀速圆周运动时受到火星的万有引力大小为F，则“天问一号”到达火星附近时受到火星的万有引力大小为（ ）
A． B． C． D．
8. 根据开普勒定律可知：木星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。下列说法正确的是（ ）
A．木星绕太阳运行的加速度大小始终保持不变
B．太阳对木星的万有引力大于木星对太阳的万有引力
C．木星运动到近日点时的线速度最大
D．木星公转轨道半长轴的立方与公转周期平方的比值为，值与木星的质量有关
二、多选题（本大题共4道小题）
9. 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，在从近日点向远日点运动时所受引力变小
C．由=可知G=，由此可见G与F和r2的乘积成正比，与M太和m的乘积成反比
D．行星绕太阳运动的椭圆轨道可近似看成圆轨道，行星做圆周运动的向心力来源于太阳对行星的引力
10. 对于万有引力公式，下列说法中正确的是( )
A．对于相距很远，可看成质点的两物体，公式中的r为两质点间的距离
B．对于质量分布均匀的球体，公式中的r为两球体间的距离
C．公式中的万有引力常量，它在数值上等于质量均为1kg的两质点相距1m时的相互作用力
D．对于任意的两物体间的万有引力，r表示两物体重心之间的距离
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．伽利略被人们称为“能称出地球质量的人”
D．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量
12. 质量为m1的物体A和质量为m2的物体B之间的万有引力的表达式为，下列说法正确的是（ ）
A．当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大
B．当有第3个物体放入A、B之间时，A和B间的万有引力不变
C．若m1 > m2，则物体A受到的引力大于物体B受到的引力
D．物体A与物体B之间的引力大小总是相等的
三、解答题（本大题共3道小题）
13. 设地球的质量为M，人造卫星的质量为m，人造卫星距地心的距离为r,已知万有引力常量为G,则地球对人造卫星的万有引力是多大？
14. 如图所示，一个质量为M的匀质实心球，半径为2R，如果从球的正中心挖去一个直径为R的球，放在距离为d的地方，则两球之间的万有引力是多大？(引力常量为G)
15. 已知太阳的质量为M，地球的质量为m1，月球的质量为m2，当发生日全食时，太阳、月球、地球几乎在同一直线上，且月球位于太阳与地球之间，如图所示．设月球到太阳的距离为a，地球到月球的距离为b，则太阳对地球的引力F1和太阳对月球的引力F2的大小之比为多少？
四、填空题（本大题共4道小题）
16. 万有引力定义式F=___________引力常数G=___________ 单位___________
17. 质量为m1、m2的物体相距为r时，物体间的万有引力为24N，则质量为2m1、3m2的物体相距为2r时，物体间的万有引力为________N．
18. 1太阳与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者距离的二次方成反比，即F=___________，式中G为比例系数，其大小与太阳和行星的质量___________，太阳与行星引力的方向沿二者的___________。
19. 在牛顿发现万有引力定律100多年后，英国物理学家___________用如图___________实验装置测出了万有引力常量G=__________，不仅从实验上验证了万有引力定律的正确性，而且应用万有引力定律还可以测出地球的质量，他也因此被称为能测出地球质量的人．该实验运用___________方法，将一般物体间几乎可以忽略的引力显现出来并做定量测量．
答案
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 【答案】A
【详解】
牛顿在前人的基础上，最早发现了万有引力定律，后来卡文迪许又测出了万有引力常量G的值，因此A正确，BCD错误。
故选A。
2. 【答案】A
3. 【答案】B
4. 【答案】A
5. 【答案】A
【解析】由万有引力定律表达式F＝G可知，距离越近，万有引力越大，则由题图可知a位置距离太阳最近，故该行星受太阳引力最大的位置是a，A正确．
6. 【答案】D
【详解】
假设在地球表面上放置一个质量为的物体，则
假设在距离地心4R处放置一个质量为的物体，则
ABC错误，D正确。
故选D。
7. 【答案】B
【详解】
由万有引力定律可得
到达火星附近时受到火星的万有引力大小为
故选B。
8. 【答案】C
【详解】
A．由
得木星绕太阳运行的加速度
随着距离的变化，大小改变，故A错误；
B．太阳对木星的引力等于木星对太阳的引力，两者是相互作用力，故B错误；
C．根据开普勒第二定律可知，木星运动到近日点时线速度最大，故C正确；
D．根据开普勒第三定律可知，木星公转轨道半长轴的立方与公转周期平方的比值为k，k值与太阳的质量有关，故D错误。
故选C。
二、多选题（本大题共4道小题）
9. 【答案】BD
10. 【答案】ABC
【详解】
A.对于相距很远，可看成质点的两物体，公式中的r为两质点间的距离，故A正确；
B.对于质量分布均匀的球体，公式中的r为两球体间的距离，故B正确；
C.根据知，引力常量的大小在数值上等于质量均为1 kg的两质点相距1 m时的相互作用力，故C正确；
D.在万有引力定律公式中，若两个物体可以看成质点，则r为质点间的距离，对于质量分布均匀的球体，公式中的r为两球体重心间的距离，故D错误．
11. 【答案】BD
【详解】
AB．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A错误，B正确；
C．卡文迪许通过实验测出了引力常量，被人们称为“能称出地球质量的人”，故C错误；
D．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故D正确．
故选BD．
12. 【答案】BD
【详解】
A．当两物体间的距离r趋向零时，两物体不能看成质点，万有引力定律不再适用，得不到万有引力趋于无穷大的结论，A错误；
B．两物体间的万有引力与第三个物体是否存在无关，B正确；
CD．两个物体间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对作用力和反作用力，大小一定是相等的，C错误、D正确。
故选BD。
三、解答题（本大题共3道小题）
13. 【答案】
【详解】
根据万有引力定律可得地球对人造卫星的万有引力是.
14. 【答案】
【解析】设被挖去的球的质量为m，根据割补法可得左侧球没挖去前与相距为d的直径为R的球的引力F＝，相距为d的直径为R的两个球的引力F1＝，根据m＝ρ·πR3可知，被挖去的球的质量是整个实心球的，即m＝M，则左侧球被挖后两球之间的引力F2＝F－F1＝.
15. 【答案】
【解析】由万有引力定律得
太阳对地球的引力F1＝G
太阳对月球的引力F2＝G
联立可得＝.
四、填空题（本大题共4道小题）
16. 【答案】 G 6.67×10-11 N·m2/kg2
【详解】
根据定义，万有引力定义式为
根据测量，引力常数为
引力常数的单位为N·m2/kg2
17. 【答案】36
【详解】
试题分析：原来物体间万有引力为：；质量变化后物体间万有引力为：
18. 【答案】 G 无关 连线方向
【详解】
太阳与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者距离的二次方成反比，即
式中G为比例系数，其大小与太阳和行星的质量无关，太阳与行星引力的方向沿二者的连线方向。
19. 【答案】 卡文迪许 扭秤 6.67×10-11Nm2/kg2 放大
【详解】
在牛顿发现万有引力定律100多年后，英国物理学家卡文迪许用如图扭秤实验装置测出了万有引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，不仅从实验上验证了万有引力定律的正确性，而且应用万有引力定律还可以测出地球的质量，他也因此被称为能测出地球质量的人．该实验运用放大方法，将一般物体间几乎可以忽略的引力显现出来并做定量测量．
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