人教版高中物理必修二7.2万有引力定律 同步练习提高卷-试卷(Word含解析)

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名称 人教版高中物理必修二7.2万有引力定律 同步练习提高卷-试卷(Word含解析)
格式 doc
文件大小 208.8KB
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 15:03:07

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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 同步练习提高卷
一、单选题(本大题共8道小题)
1. 对于相隔一定距离的两个质点,要使它们之间的万有引力变为原来的2倍,可以采用的办法是( )
A.仅把两者的质量都增大2倍 B.仅把两者的质量都增大到原来的倍
C.仅把两者的距离减小到原来的 D.仅把两者的距离增大到原来的倍
2. 下列说法正确的是:( )
A.力学中的三个基本单位是:长度的单位“米”、时间的单位“秒”、质量的单位“千克”
B.牛顿通过现实中的斜面实验得到了物体的运动不需要力来维持
C.伽利略用实验的方法测出万有引力常量G
D.物体惯性的大小是由质量和速度共同决定
3. 历史上,首先对引力常量G做了精确测量的物理学家是( )
A.伽利略 B.牛顿 C.卡文迪许 D.爱因斯坦
4. 关于万有引力定律,下列说法正确的是(  )
A. 牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上,发现了万有引力定律,因此万有引力定律仅适用于天体之间
B. 卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值
C. 两物体各自受到对方引力的大小不一定相等,质量大的物体受到的引力也大
D. 万有引力定律对质量大的物体适用,对质量小的物体不适用
5. 火星的质量约为地球质量的,半径约为地球半径的,则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为(  )
A. 0.2
B. 0.4
C. 2.0
D. 2.5
6. 地球质量大约是月球质量的81倍,在登月飞船通过月、地之间的某一位置时,月球和地球对它的引力大小相等,该位置到月球中心和地球中心的距离之比为(  )
A. 1∶27
B. 1∶9
C. 1∶3
D. 9∶1
7. 下列关于天体运动的说法中,正确的是(  )
A.所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上
B.地心说代表人物哥白尼认为地球是宇宙的中心,其他星球都环绕地球运动
C.牛顿由于测出了引力常量而成为第一个计算出地球质量的人
D.地球绕太阳公转时,在近日点运行速率最小,在远日点速率最大
8. 地球对月球具有相当大的引力,可它们没有靠在一起,这是因为(  )
A. 不仅地球对月球有引力,而且月球对地球也有引力,这两个力大小相等,方向相反,互相抵消了
B. 不仅地球对月球有引力,而且太阳系中的其他星球对月球也有引力,这些力的合力为零
C. 地球对月球的引力还不算大
D. 地球对月球的引力不断改变月球的运动方向,使得月球围绕地球运动
二、多选题(本大题共4道小题)
9. 要使两物体间万有引力减小到原来的,可采用的方法是(  )
A.使两物体的质量各减少一半,距离变为原来的2倍
B.两物体间距离增至原来的2倍,质量不变
C.使两个物体质量减为原来的,距离变为原来的一半
D.使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的
10. 在物理学的发展过程中,许多物理学家做出了贡献,他们的科学发现和所采用的科学方法推动了人类社会的进步.以下说法正确的是( )
A.牛顿利用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理,推翻了亚里士多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论
B.开普勒利用行星运行的规律,并通过月地检验,得出了万有引力定律
C.卡文迪许通过扭秤实验,测出了万有引力常量.这使用了微小形变放大方法
D.伽利略利用铜球沿斜槽滚下的实验,推理出自由落体运动是匀加速直线运动.这采用了实验和逻辑推理相结合的方法
11. (多选)关于引力常量G,下列说法中正确的是(  )
A. 在国际单位制中,引力常量G在数值上等于两个质量都是1 kg的物体相距1 m时的相互作用力
B. 引力常量G是一个没有单位的比例常数,它的数值是人为规定的
C. 在不同的星球上,引力常量G的数值不一样
D. 在不同的单位制中,引力常量G的数值是不同的
12. 下列说法正确的是( )
A.行星绕太阳的椭圆轨道可近似地看作圆轨道,其向心力来源于太阳对行星的引力
B.太阳对行星引力大于行星对太阳引力,所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转
C.万有引力定律适用于天体,不适用于地面上的物体
D.太阳与行星间的引力、行星与卫星间的引力、地球表面附近物体所受重力,这些力的性质和规律都相同
三、解答题(本大题共3道小题)
13. 火星半径是地球半径的,火星质量大约是地球质量的,那么地球表面上质量为50kg的宇航员(地球表面的重力加速度g取10m/s2)
(1)在火星表面上受到的重力是多少?
(2)若宇航员在地球表面能跳1.5m高,那他在火星表面能跳多高?
14. 已知地球的质量m=6.0×1024kg,太阳的质量M=2.0×1030kg,地球绕太阳公转的轨道半径r=1.5×1011m,将地球绕太阳的运动看做匀速圆周运动,引力常量G=6.67×10-11N m2/kg2,求:(结果保留两位有效数字)
(1)太阳对地球的引力大小F;
(2)地球绕太阳运转的线速度大小v.
15. 关于行星的运动,开普勒第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即 ,k是一个对所有行星都相同的常量.
(1)将行星绕太阳的运动按匀速圆周运动处理,请推导太阳系中该常量k的表达式.(已知引力常量为G,太阳的质量为M)
(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立.经测定月地距离为r1=3.8×108m,月球绕地球运动的周期T1=2.4×106S.①推导地球质量M地的表达式.②估算其数值.(G=6.67×N·m2/kg2,结果保留一位有效数字)
四、填空题(本大题共4道小题)
16. 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.
17. 当两个物体不能视作质点时,两物体之间的万有引力不能用公式直接计算.但可以用下述方法计算:将两个物体各分成很多质点,一个物体的每个质点与另外一个物体的每个质点之间都存在万有引力,这些质点之间的万有引力可用公式计算,所有质点间万有引力的合力就是这两个物体间的万有引力.现设想把一个质量为m的小球(可看作质点)放到地球的中心,则此小球与地球之间的万有引力为___________(已知地球质量M,半径为R).
18. 万有引力定义式F=___________引力常数G=___________ 单位___________
19. 牛顿把所有物体之间都存在的相互吸引力叫做________;卡文迪什利用________实验测出了引力常量.
答案
一、单选题(本大题共8道小题)
1. 【答案】B
【详解】
根据万有引力定律可得:可知,
A项:仅把两者的质量都增大2倍,万有引力将变为原来的4倍;
B项:仅把两者的质量都增大到原来的倍,万有引力将变为原来的2倍;
C项:仅把两者的距离减小到原来的一半,万有引力将变为原来的4倍;
D项:仅把两者的距离增大到原来的倍,万有引力将变为原来的一半.
2. 【答案】A
【详解】
力学中的三个基本单位是:长度的单位“米”、时间的单位“秒”、质量的单位“千克”,选项A正确;伽利略通过现实中的斜面实验得到了物体的运动不需要力来维持,选项B错误;卡文迪许用实验的方法测出万有引力常量G,选项C错误;物体惯性的大小是由质量决定的,与速度无关,选项D错误.
3. 【答案】C
【详解】
历史上首先对引力常量G做了精确测量的物理学家是卡文迪许;
故选C.
4. 【答案】B
【解析】万有引力定律适用于所有物体间,A、D错;根据物理学史可知卡文迪许首先用实验比较准确地在测定了引力常量G的数值,B对;两物体各自受到对方的引力遵循牛顿第三定律,C错误.
5. 【答案】B
【解析】万有引力表达式为F=G,则同一物体在火星表面与地球表面受到的引力的比值为==0.4,选项B正确.
6. 【答案】B
【解析】根据F=G,由于引力相等即G=G,所以===,故选项B正确.
7. 【答案】A
【详解】
A.根据开普勒第一定律可知,所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上,故A正确;
B.哥白尼是日心说的代表人物,托勒密是地心说的代表人物,故B错误;
C.卡文迪许由于测出了引力常量而成为第一个计算出地球质量的人,故C错误;
D.根据开普勒第二定律可知,地球绕太阳公转时,在近日点运行速率最大,在远日点速率最小,故D错误。
故选A。
8. 【答案】D
【解析】地球对月球的引力和月球对地球的引力是相互作用力,作用在两个物体上,不能相互抵消,选项A错误;地球对月球的引力提供了月球绕地球做圆周运动的向心力,从而不断改变月球的运动方向,选项B、C错误,D正确.
二、多选题(本大题共4道小题)
9. 【答案】BC
10. 【答案】CD
【详解】
A.伽利略用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理,推翻了亚里士多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论,故A错误;
B.牛顿通过月地检验,得出了万有引力定律,故B错误;
C.卡文迪许发明了扭秤,测出了万有引力常量.这使用了微小形变放大方法,故C正确;
D.伽利略利用铜球沿斜槽滚下的实验,推理出自由落体运动是匀加速直线运动.这采用了实验和逻辑推理相结合的方法,故D正确。
故选CD。
11. 【答案】AD
【解析】依据万有引力定律公式F=G,可得G==6.67×10-11N·m2/kg2,则知在国际单位制中,G在数值上等于两个质量都是1 kg的物体相距1 m时的相互作用力;它的单位是导出单位,为N·m2/kg2,大小为6.67×10-11.此数值并非人为规定的,它是一个实验测得的值;G是一个与星球无关的常量,在不同星球上,G的数值都为6.67×10-11N·m2/kg2;虽然如此,但G的数值与单位有关,在不同的单位制中,G的数值是不同的.
12. 【答案】AD
【详解】
试题分析:行星绕太阳的椭圆轨道可近似地看作圆轨道,向心力为太阳对其的引力,A正确,太阳对行星引力与行星对太阳引力,是一对相互作用力,大小相等,B错误,万有引力适用于一切能看做质点的物体间的引力计算,C错误,太阳与行星间的引力、行星与卫星间的引力、地球表面附近物体所受重力,都属于万有引力,D正确
故选AD
三、解答题(本大题共3道小题)
13. 【答案】(1)222.2N;(2)3.375m
【详解】
(1)在地球表面有
mg=G
在火星表面上有
mg′=G
代入数据,联立解得
g′=m/s2
则宇航员在火星表面上受到的重力
G′=mg′=50×N≈222.2N.
(2)在地球表面宇航员跳起的高度
H=
在火星表面宇航员能够跳起的高度
h=
联立解得
h=H=×1.5m=3.375m
14. 【答案】(1)F≈3.6×1022N (2)v≈3.0×104m/s
【解析】
(1)太阳对地球的引力:F=G=6.67×10-11×≈3.6×1022N;
(2)地球绕太阳做圆周运动万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:G=m,
解得:v==≈3.0×104m/s;
15. 【答案】(1) (2)① ②6×1024kg
【解析】
(1)将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,则轨道半径r=a,根据万有引力定律和牛顿第二定律得
解得.
(2)根据万有引力定律和牛顿第二定律得
解得
代入数据解得M地=6×1024kg.
四、填空题(本大题共4道小题)
16. 【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:
17. 【答案】0
18. 【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
19. 【答案】 万有引力 扭秤
【详解】
牛顿把所有物体之间都存在的相互吸引力叫做万有引力;[2]卡文迪什利用扭秤实验测出了引力常量.
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