4.1 天地力的综合：万有引力定律 课时强化训练（word版 含答案）

第4章第1节 天地力的综合：万有引力定律-课时强化训练
一．选择题
1、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．伽利略研究了第谷的行星观测记录，提出了行星运动定律
B．卡文迪许将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律
C．哈雷在实验室中准确地得出了引力常量G的数值，使得万有引力定律有了现实意义
D．牛顿通过月地检验，验证了万有引力定律
2、由万有引力公式F＝G可知，引力常量G的单位是（　　）
A．N m2/kg2 B．kg2/（N m2） C．N kg2/m2 D．m2/（N kg）2
3、物理学领域中具有普适性的一些常量，对物理学的发展有很大作用，引力常量就是其中之一。1687年牛顿发现了万有引力定律，但并没有得出引力常量。直到1798年，卡文迪许首次利用如图所示的装置，比较精确地测量出了引力常量。关于这段历史，下列说法错误的是（　　）
A．卡文迪许被称为“首个测量地球质量的人”
B．万有引力定律是牛顿和卡文迪许共同发现的
C．这个实验装置巧妙地利用放大原理，提高了测量精度
D．引力常量不易测量的一个重要原因就是地面上普通物体间的引力太微小
4、下列说法正确的是（　　）
A．牛顿发现了万有引力定律并测得了引力常量
B．原子、分子的体积太小，因此它们之间不存在万有引力
C．根据表达式F＝G可知，当r趋于零时，万有引力趋于无穷大
D．两物体间的万有引力总是大小相等方向相反，是一对作用力与反作用力
5、牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律。在创建万有引力定律的过程中，牛顿（　　）
A．接受了卡文迪许关于“行星轨道的半长轴的三次方与周期的平方成正比”的思想
B．根据引力提供行星的向心力及开普勒第二定律，得出引力与其质量成正比，即F∝m的结论
C．根据F∝m和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出F∝m1m2
D．根据大量实验数据得出了比例系数G的大小
6、关于引力常量G，下列说法中正确的是（　　）
A．G值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值，可用万有引力定律进行定量计算
B．引力常量G的大小与两物体质量乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比
C．引力常量G的物理意义是，两个质量都是10kg的物体相距1m时相互吸引力为6.67×10﹣11N
D．引力常量G是不变的，其值大小与单位制的选择无关
7、卡文迪许用扭秤实验测定了引力常量，不仅用实验验证了万有引力定律的正确性，而且应用引力常量还可以测出地球的质量，卡文迪许也因此被称为“能称出地球质量的人”。已知引力常量G＝6.67×10﹣11N m2/kg2，地面上的重力加速度g＝10m/s2，地球半径R＝6.4×106m，则地球质量约为（　　）
A．6×1018 kg
B．6×1020 kg
C．6×1022 kg
D．6×1024 kg
8、关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是（ ）
A、第谷通过整理大量的天文观测数据得到行星运动规律
B、开普勒指出，地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的引力
C、牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月地检验”
D、卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值
9、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（ ）
A、太阳位于木星运行轨道的中心
B、火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C、火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D、相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
10、（多选）如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R．下列说法正确的是（　　）
A、地球对一颗卫星的引力大小为 B、一颗卫星对地球的引力大小为
C、两颗卫星之间的引力大小为 D、三颗卫星对地球引力的合力大小为
11、（多选）设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后,地球仍可看作是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比（ ）
A、地月间的万有引力将变大
B、地月间的万有引力将变小
C、月球绕地球运动的周期将变长
D、月球绕地球运动的周期将变短
12、在地球太空的轨道上有某一卫星正在运行，正确的是（ ）
A、卫星的重力小于在地球表面时受到的重力
B、卫星处于完全失重状态，所受重力为零
C、卫星圆周运动的向心力由地球磁场提供
D、卫星因为脱离了地球表面，处于平衡状态
13、假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体，一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面的重力加速度大小之比为（ ）
A、
B、
C、
D、
14、一名字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一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的（ ）
A、0.25倍
B、0.5倍
C、2.0倍
D、4.0倍
15、对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T关系作出如图所示图像，则可求得地球质量为（已知引力常量为G）（ ）
A、 B、 C、 D、
二．简答题
16、宇航员在一星球表面上的某高度处，沿水平方向抛出一小球。经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G，求该星球的质量M。
17、地球可理想化为一个平均半径R=6371km、质量分布均匀的球体。
（1）目前世界上最深的人工钻井深度约为h1=12km，估算此深度处与地面附近的重力加速度之比；
（2）在珠穆朗玛峰顶（视为h2=9km），此高度处与地面附近的重力加速度之比又约为多少？
18、如图，一个质量为M的匀质实心球，半径为R，如果从球上挖去一个直径为R的球，放在相距为d的地方，求下列 两种情况下，两球之间的引力分别是多大
（1）从球的正中心挖去；
（2）从与球面相切处挖去；并指出在什么条件下，两种计算结果相同
【参考答案】
1、D。
2、A。
3、B。
4、D。
5、C。
6、A。
7、D。
8、D。
9、C。
10、BC。
11、BD。
12、A。
13、A。
14、C。
15、A。
16、。
17、（1）≈0.998；（2）≈0.997。
18、（1）；（2）；当d>>R时，两种计算结果相同。