第七章第2节万有引力定律 同步练习（含答案）

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第七章第2节万有引力定律 同步练习
姓名：__________ 班级：__________ 座号：__________
一、单选题（共12小题）
1. 在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行的轨道与月球绕地球运行的轨道均可视为圆轨道．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400倍．关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，下列说法正确的是(　　)21教育网
A. 太阳引力远小于月球引力
B. 太阳引力与月球引力相差不大
C. 月球对不同区域海水的引力大小相等
D. 月球对不同区域海水的引力大小有差异
2. 若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证(　　)21cnjy.com
A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的
B. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的
C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的
D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
3. 两个质量分布均匀的球体相距为r，它们之间的万有引力为1×10－8 N，若它们的质量、距离都增加为原来的2倍，则它们之间的万有引力为(　　)2·1·c·n·j·y
A. 1×10－8 N B. 2×10－8 N
C. 4×10－8 N D. 8×10－8 N
4. 如图所示，一个质量均匀分布的半径为R的球体对球外质点P(图中未画出)的万有引力为F.如果在球体中央挖去半径为r的一部分球体，且r＝，则原球体剩余部分对质点P的万有引力变为(　　)www-2-1-cnjy-com
A. F B. F C. F D. F
5. “新视野”号探测器近距离飞掠冥王星，如图所示，在此过程中，冥王星对探测器的引力(　　)
A. 先变大后变小，方向沿两者的连线指向冥王星
B. 先变大后变小，方向沿两者的连线指向探测器
C. 先变小后变大，方向沿两者的连线指向冥王星
D. 先变小后变大，方向沿两者的连线指向探测器
6. 关于万有引力定律及公式F＝G，下列说法正确的是(　　)
A. 公式F＝G只适用于计算天体与天体之间的万有引力
B. 当两物体的距离很近时，两物体间已不存在万有引力，故不能用公式F＝G来计算
C. 地球表面的物体受到地球的万有引力可用公式F＝G计算
D. 教室内，同学与课桌之间也有万有引力，并能直接运用公式F＝G计算
7. 两个完全相同的实心匀质小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F.若将两个用同种材料制成的半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则两个大铁球之间的万有引力为(　　)21·世纪*教育网
A. 2F B. 4F C. 8F D. 16F
8. “月—地检验”的结果说明(　　)
A. 地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质的力
B. 地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力不是同一种性质的力
C. 地面物体所受地球的引力只与物体的质量有关，即G＝mg
D. 月球所受地球的引力只与月球质量有关
9. 下面关于行星对太阳的引力的说法，正确的是(　　)
A. 行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力
B. 行星对太阳的引力只与太阳的质量成正比，与行星的质量无关
C. 太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力
D. 行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星距太阳的距离成反比
10. 如图所示，三颗质量均为m的人造地球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，引力常量为G，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. 在牛顿发现太阳与行星间的引力过程中，已知太阳对行星的引力表达式推出行星对太阳的引力表达式，是一个很关键的论证步骤，这一步骤采用的论证方法是(　　)
A. 研究对象的选取 B. 理想化过程
C. 类比 D. 等效
12. 根据万有引力定律，两个质量分别是m1和m2的物体，它们之间的距离为r时，它们之间的吸引力大小为F＝，式中G是引力常量，若用国际单位制的基本单位表示G的单位应为(　　)21·cn·jy·com
A. km·m·s－2 B. N·kg2·m－2
C. m3·s－2·kg－1 D. m2·s－2·kg－2
二、多选题（共4小题）
13. (多选)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(　　)【来源：21·世纪·教育·网】
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
14. (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
15. (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的单位是N·m2/kg2
B. 引力常量G的大小与两物体质量的乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比
C. 引力常量G在数值上等于两个质量都是1 kg的可视为质点的物体相距1 m时的相互吸引力
D. 引力常量G是不变的，其数值大小由卡文迪许测出，与单位制的选择无关
16. (多选)根据开普勒行星运动定律和圆周运动的知识知：太阳对行星的引力F∝，行星对太阳的引力F′∝，其中m太、m、r分别为太阳质量、行星质量和太阳与行星间的距离，下列说法正确的是(　　)2-1-c-n-j-y
A. 由F′∝和F∝，得F∶F′＝m∶m太
B. F和F′大小相等，是作用力与反作用力
C. F和F′大小相等，是同一个力
D. 太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力
三、计算题（共2小题）
17. 如图所示，等边三角形ABC边长为L，在三角形的三个顶点A、B、C各固定质量均为m的三个小球，已知万有引力常量为G，则C点小球受A、B两点小球的万有引力的合力为多少？【来源：21cnj*y.co*m】
18. 有一质量为m0、半径为R的密度均匀球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点，现在从m0中挖去一半径为的球体，如图所示，求剩下部分对m的万有引力F的大小．【出处：21教育名师】
1. 【答案】D
【解析】根据F＝G，可得＝·，代入数据可知，太阳对地球上相同质量海水的引力远大于月球对其的引力，则A、B错误；由于月心到不同区域海水的距离不同，所以引力大小有差异，C错误，D正确．21教育名师原创作品
2. 【答案】B
【解析】若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律——万有引力定律，则应满足G＝ma，因此需要验证加速度a与距离r的二次方成反比，故选B.【版权所有：21教育】
3. 【答案】A
【解析】根据万有引力定律的表达式F＝G，若它们的质量、距离都增加为原来的2倍，则万有引力不变，仍为1×10－8 N，故选项A正确．21*cnjy*com
4. 【答案】C
【解析】设质点与原球体球心的间距为l，其所受的万有引力为F，则F＝.在球体中央挖去半径为r＝的一部分球体后，原球体剩余部分对质点的万有引力为F1，则F1＝＝·＝F，C正确．21世纪教育网版权所有
5. 【答案】A
【解析】根据万有引力定律F＝G与物体之间的距离的二次方成反比，故在探测器飞掠冥王星的过程中，随着它与冥王星间的距离先减小后增大，那么冥王星对探测器的引力先变大后变小，而引力的方向沿两者的连线指向冥王星，选项A正确，B、C、D错误．
6. 【答案】C
【解析】由公式F＝G的适用范围可知，故A错误，C正确；自然界中任何物体间都存在万有引力，是无条件的，故B项错误，由于“同学”和“课桌”不能视为质点，故D项错误．
7. 【答案】D
【解析】两个小铁球之间的万有引力为F＝G＝G.实心小铁球的质量为m＝ρV＝ρ·πr3，大铁球的半径r′是小铁球半径r的2倍，设大铁球的质量为m′，则＝＝8，故两个大铁球间的万有引力为F′＝G＝16F，故选D.
8. 【答案】A
【解析】地面上的物体所受地球的引力和月球所受地球的引力是同一种性质的力，故选A.
9. 【答案】A
【解析】太阳与行星间的引力是一对作用力和反作用力，一定是同种性质的力，且大小相等，故A正确，C错误；根据F＝G知，F与m太、m均有关，且与r2成反比，故B、D错误．
10. 【答案】B
【解析】地球与一颗卫星间的引力大小为，A错误，B正确；由几何关系可知两颗卫星之间的距离为r，两颗卫星之间的引力为＝，C错误；三颗卫星对地球引力的合力大小为零，D错误．21*cnjy*com
11. 【答案】C
【解析】太阳对行星的引力F与行星的质量m成正比，与r2成反比，即F∝，行星对太阳的引力和太阳对行星的引力是同种性质的力，其表达式与太阳对行星引力的表达式应有相同的表达形式，被吸引的物体是太阳，行星对太阳的引力F′也应与太阳的质量M成正比，与r2成反比，即F′∝，这一论证过程是类比论证过程，选项C正确．
12. 【答案】C
【解析】国际单位制中质量m、距离r、力F的基本单位分别是：kg、m、kg·m·s－2，根据牛顿的万有引力定律F＝，得到用国际单位制的基本单位表示G的单位为m3·s－2·kg－1，选项C正确．www.21-cn-jy.com
13. 【答案】BD
【解析】甲、乙之间的万有引力遵守牛顿第三定律，总是大小相等、方向相反，作用在两个物体上，是一对相互作用力，故A、C错误，B正确；万有引力的特殊性表明：两物体间的万有引力只与它们本身的质量和两物体间的距离有关，而与物体所在空间的性质无关，也与物体周围有无其他物体无关，D正确．
14. 【答案】AD
【解析】依据万有引力定律公式F＝G，可得G＝＝6.67×10－11 N·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6.67×10－11 N·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．
15. 【答案】AC
【解析】由F＝G得G＝，所以在国际单位制中，G的单位为N·m2/kg2，选项A正确；引力常量是一个常数，其大小与两物体质量以及两物体间的距离无关，选项B错误；根据万有引力定律可知，引力常量G在数值上等于两个质量都是1 kg的可视为质点的物体相距1 m时的相互吸引力，选项C正确；引力常量是定值，其数值大小由卡文迪许测出，但其数值大小与单位制的选择有关，选项D错误．
16. 【答案】BD
【解析】由于力的作用是相互的，则F′和F大小相等、方向相反，是作用力与反作用力，太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力，故正确答案为B、D.
17. 【答案】G
【解析】C点小球受引力如图所示，则F1＝F2＝G
据平行四边形定则有
F合＝2F1cos 30°＝G.
18. 【答案】
【解析】完整球质量m0＝ρ×πR3
挖去的小球质量m′＝ρ×π＝ρ×πR3＝
由万有引力定律得F1＝＝
F2＝G＝G＝G
故F＝F1－F2＝G－G＝.
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