人教版必修二7.2万有引力定律(word版含答案)
文档属性
| 名称 | 人教版必修二7.2万有引力定律(word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 34.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-24 22:06:44 | ||
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文档简介
人教版必修二7.2万有引力定律
一、单项选择题（共9小题）
1. 如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，下列说法中正确的是
A. 行星同时受到太阳的万有引力和向心力
B. 行星受到太阳的万有引力，行星运动不需要向心力
C. 行星受到太阳的万有引力与它运动的向心力不等
D. 行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力
2. 卡文迪许利用扭秤实验测量的物理量是
A. 地球的半径 B. 太阳的质量
C. 地球到太阳的距离 D. 万有引力常数
3. 关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是
A. 不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力
B. 只有能看作质点的两物体间的引力才能用 计算
C. 由 知，两物体间距离 减小时（没有无限靠近），它们之间的引力增大
D. 引力常量的大小是牛顿首先测出来的，且约等于
4. 引力常量很小，说明了
A. 万有引力很小
B. 万有引力很大
C. 只有当物体的质量大到一定程度，物体间才会有万有引力
D. 很难察觉到日常接触的物体间有万有引力，是因为它们的质量不很大
5. 两个质量相等的均匀球体之间的万有引力大小为 ，若将它们球心间距离增大为原来的 倍，其万有引力大小将变为
A. B. C. D.
6. 月球是质量为 半径为 的球体，其表面的重力加速度为 ，嫦娥五号探测器在离月球表面高度为 的圆形环月轨道运动时具有的速度为
A. B. C. D.
7. 月球的质量约为 ，地球的质量约为 ，月球的半径约为 ，地球的半径约为 ，设想能把月球放在地面上，且不考虑地球的自转，则月球和地球表面间的压力大小约为
A. B. C. D.
8. 地球半径约为 ，地球表面的大气随海拔高度增加而变薄，大气压强也随之减小到零，海拔 的高度被定义为卡门线，为大气层与太空的分界线。有人设想给太空飞船安装“太阳帆”，用太阳光的“光子流”为飞船提供动力来实现星际旅行。已知在卡门线附近，一个正对太阳光、面积为 的平整光亮表面，受到光的压力约为 ；力虽小，但假设以同样材料做成面积为 的“帆”安装在飞船上，若只在光压作用下，从卡门线附近出发，一个月后飞船的速度可达到 倍声速。设想实际中有一艘安装了“帆”（面积为 ）的飞船，在卡门线上正对太阳光，下列说法正确的是
A. 飞船无需其他动力，即可不断远离太阳
B. 一年后，飞船的速度将达到 倍声速
C. 与太阳中心的距离为日地间距离 倍时，“帆”上的压力约为
D. 与太阳中心的距离为日地间距离 倍时，飞船的加速度为出发时的
9. 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 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 倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是
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吸引力大小相等
D. 月球对不同区域海水的吸引力大小有差异
二、双项选择题（共3小题）
10. 关于万有引力常量 ，以下说法中正确的是
A. 在国际单位制中， 的单位是
B. 在国际单位制中， 的数值等于两个质量各为 的质点相距 时的相互吸引力的大小
C. 在不同星球上， 的数值不一样
D. 在不同星球上， 的数值都一样
11. 关于引力常量，下列说法正确的是
A. 引力常量是两个质量为 的质点相距 时的相互吸引力
B. 牛顿发现了万有引力定律，给出了引力常量的值
C. 引力常量的测定，证明了万有引力的存在
D. 引力常量的测定，使人们可以测出天体的质量
12. 宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至于因万有引力的作用吸引到一起．设两者的质量分别为 和 且 ，则下列说法正确的是
A. 两天体做圆周运动的周期相等
B. 两天体做圆周运动的向心加速度大小相等
C. 的轨道半径大于 的轨道半径
D. 的轨道半径大于 的轨道半径
三、解答题（共2小题）
13. 在一次测定引力常量的实验中，已知一个质量为 的球，以 的力吸引另一个质量为 的球.这两个球相距 ，地球表面的重力加速度为 ，地球直径为 .根据这些数据计算引力常量.
14. 为了方便研究物体与地球间的万有引力问题，通常将地球视为质量分布均匀的球体。已知地球的质量为 ，半径为 ，引力常量为 ，不考虑空气阻力的影响：
（1）求北极点的重力加速度的大小；
（2）若“天宫二号”绕地球运动的轨道可视为圆周，其轨道距地面的高度为 ，求“天宫二号”绕地球运行的周期。
答案
1. D
2. D
3. C
【解析】任何两物体间都存在相互作用的引力，故称万有引力，A错；两个质量分布均匀的球体间的万有引力也能用 来计算，B错；物体间的万有引力与它们之间距离 的二次方成反比，故 减小，它们之间的引力增大，C对；引力常量 是由卡文迪什首先精确测出的，D错。
4. D
【解析】根据万有引力定律得任意两个物体间都存在万有引力，
由于引力常量 。引力常量很小，日常接触的物体的间的质量很小，所以万有引力非常小。由于天体的质量很大，所以对于天体间的万有引力也就很大。故ABC错误，D正确。
5. B
【解析】根据万有引力定律公式 得，将这两个质点之间的距离变为原来的 倍，则万有引力的大小变为原来的 。故B正确，A、C、D错误。
6. D
7. B
8. C
【解析】设太阳帆距太阳的距离为 ，太阳单位时间发出的光子数为 ，一个光子对太阳帆的作用力为 ，则光压 ，因为当 的时候，光压 ，则当面积是 的时候，光压 ，则存在 ，解得 ；
因为当 的帆能远离太阳运动，说明光压大于万有引力，即 ，两边约掉 ，说明当 增大时光压仍大于太阳对它的万有引力，但是太阳帆在远离太阳的过程中，可能还会遇到其他的星体，所以还可能受到其他星体的作用力从而不能不断远离太阳，选项A错误；
由于太阳帆在远离太阳的过程中，其光压是随距离的平方减小的，所以太阳帆做的是加速度减小的加速运动，如果是匀加速直线运动，则一个月后飞船的速度可达到 倍声速，那么 个月（一年）后的速度将达到： 倍声速 倍声速，选项B错误；
根据 与 成反比可知，当与太阳中心的距离为日地间距离 倍时，“帆”上的压力变为原来的 ，即 ，选项C正确；
如果只考虑太阳对太阳帆的作用力，根据 ，由于力减小为原来的 ，则飞船的加速度也会变为原来的 ，但飞船在飞行的过程中还会遇到其他的星体，所以加速度不一定是原来的 ，选项D错误。
9. D
【解析】根据 ，可得 ，代入数据可知，太阳的引力远大于月球的引力，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。
10. B， D
11. C， D
【解析】（2014 辽宁鞍山模拟）
引力常量的大小等于两个质量是 的质点相距 时的万有引力的数值，而引力常量不是两质点间的吸引力，选项 A 错误；
牛顿发现了万有引力定律，但他并未测出引力常量，引力常量是卡文迪许巧妙地利用扭秤装置在实验室中第一次比较精确地测出的，所以选项 B 错误；
引力常量的测出，不仅证明了万有引力的存在，而且也使人们可以测出天体的质量，这也是测出引力常量的意义所在，选项 C、D 正确。
12. A， D
【解析】双星围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动，故两者周期相同，所以A正确；双星间万有引力提供各自圆周运动的向心力有：，因为两星质量不等，故其向心加速度不等，所以B错误；双星圆周运动的周期相同故角速度相同，所以 ，又因为 ，所以 ，所以C错误D正确．
13.
【解析】对两球应用万有引力定律，由 得 .
14. （1）
【解析】设北极点的重力加速度为 ，则有
解得
。
（2）
【解析】设“天宫二号”的质量为 ，其绕地球做匀速圆周运动的周期为 ，根据万有引力定律和牛顿第二定律有
解得
。
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一、单项选择题（共9小题）
1. 如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，下列说法中正确的是
A. 行星同时受到太阳的万有引力和向心力
B. 行星受到太阳的万有引力，行星运动不需要向心力
C. 行星受到太阳的万有引力与它运动的向心力不等
D. 行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力
2. 卡文迪许利用扭秤实验测量的物理量是
A. 地球的半径 B. 太阳的质量
C. 地球到太阳的距离 D. 万有引力常数
3. 关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是
A. 不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力
B. 只有能看作质点的两物体间的引力才能用 计算
C. 由 知，两物体间距离 减小时（没有无限靠近），它们之间的引力增大
D. 引力常量的大小是牛顿首先测出来的，且约等于
4. 引力常量很小，说明了
A. 万有引力很小
B. 万有引力很大
C. 只有当物体的质量大到一定程度，物体间才会有万有引力
D. 很难察觉到日常接触的物体间有万有引力，是因为它们的质量不很大
5. 两个质量相等的均匀球体之间的万有引力大小为 ，若将它们球心间距离增大为原来的 倍，其万有引力大小将变为
A. B. C. D.
6. 月球是质量为 半径为 的球体，其表面的重力加速度为 ，嫦娥五号探测器在离月球表面高度为 的圆形环月轨道运动时具有的速度为
A. B. C. D.
7. 月球的质量约为 ，地球的质量约为 ，月球的半径约为 ，地球的半径约为 ，设想能把月球放在地面上，且不考虑地球的自转，则月球和地球表面间的压力大小约为
A. B. C. D.
8. 地球半径约为 ，地球表面的大气随海拔高度增加而变薄，大气压强也随之减小到零，海拔 的高度被定义为卡门线，为大气层与太空的分界线。有人设想给太空飞船安装“太阳帆”，用太阳光的“光子流”为飞船提供动力来实现星际旅行。已知在卡门线附近，一个正对太阳光、面积为 的平整光亮表面，受到光的压力约为 ；力虽小，但假设以同样材料做成面积为 的“帆”安装在飞船上，若只在光压作用下，从卡门线附近出发，一个月后飞船的速度可达到 倍声速。设想实际中有一艘安装了“帆”（面积为 ）的飞船，在卡门线上正对太阳光，下列说法正确的是
A. 飞船无需其他动力，即可不断远离太阳
B. 一年后，飞船的速度将达到 倍声速
C. 与太阳中心的距离为日地间距离 倍时，“帆”上的压力约为
D. 与太阳中心的距离为日地间距离 倍时，飞船的加速度为出发时的
9. 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 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 倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是
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吸引力大小相等
D. 月球对不同区域海水的吸引力大小有差异
二、双项选择题（共3小题）
10. 关于万有引力常量 ，以下说法中正确的是
A. 在国际单位制中， 的单位是
B. 在国际单位制中， 的数值等于两个质量各为 的质点相距 时的相互吸引力的大小
C. 在不同星球上， 的数值不一样
D. 在不同星球上， 的数值都一样
11. 关于引力常量，下列说法正确的是
A. 引力常量是两个质量为 的质点相距 时的相互吸引力
B. 牛顿发现了万有引力定律，给出了引力常量的值
C. 引力常量的测定，证明了万有引力的存在
D. 引力常量的测定，使人们可以测出天体的质量
12. 宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至于因万有引力的作用吸引到一起．设两者的质量分别为 和 且 ，则下列说法正确的是
A. 两天体做圆周运动的周期相等
B. 两天体做圆周运动的向心加速度大小相等
C. 的轨道半径大于 的轨道半径
D. 的轨道半径大于 的轨道半径
三、解答题（共2小题）
13. 在一次测定引力常量的实验中，已知一个质量为 的球，以 的力吸引另一个质量为 的球.这两个球相距 ，地球表面的重力加速度为 ，地球直径为 .根据这些数据计算引力常量.
14. 为了方便研究物体与地球间的万有引力问题，通常将地球视为质量分布均匀的球体。已知地球的质量为 ，半径为 ，引力常量为 ，不考虑空气阻力的影响：
（1）求北极点的重力加速度的大小；
（2）若“天宫二号”绕地球运动的轨道可视为圆周，其轨道距地面的高度为 ，求“天宫二号”绕地球运行的周期。
答案
1. D
2. D
3. C
【解析】任何两物体间都存在相互作用的引力，故称万有引力，A错；两个质量分布均匀的球体间的万有引力也能用 来计算，B错；物体间的万有引力与它们之间距离 的二次方成反比，故 减小，它们之间的引力增大，C对；引力常量 是由卡文迪什首先精确测出的，D错。
4. D
【解析】根据万有引力定律得任意两个物体间都存在万有引力，
由于引力常量 。引力常量很小，日常接触的物体的间的质量很小，所以万有引力非常小。由于天体的质量很大，所以对于天体间的万有引力也就很大。故ABC错误，D正确。
5. B
【解析】根据万有引力定律公式 得，将这两个质点之间的距离变为原来的 倍，则万有引力的大小变为原来的 。故B正确，A、C、D错误。
6. D
7. B
8. C
【解析】设太阳帆距太阳的距离为 ，太阳单位时间发出的光子数为 ，一个光子对太阳帆的作用力为 ，则光压 ，因为当 的时候，光压 ，则当面积是 的时候，光压 ，则存在 ，解得 ；
因为当 的帆能远离太阳运动，说明光压大于万有引力，即 ，两边约掉 ，说明当 增大时光压仍大于太阳对它的万有引力，但是太阳帆在远离太阳的过程中，可能还会遇到其他的星体，所以还可能受到其他星体的作用力从而不能不断远离太阳，选项A错误；
由于太阳帆在远离太阳的过程中，其光压是随距离的平方减小的，所以太阳帆做的是加速度减小的加速运动，如果是匀加速直线运动，则一个月后飞船的速度可达到 倍声速，那么 个月（一年）后的速度将达到： 倍声速 倍声速，选项B错误；
根据 与 成反比可知，当与太阳中心的距离为日地间距离 倍时，“帆”上的压力变为原来的 ，即 ，选项C正确；
如果只考虑太阳对太阳帆的作用力，根据 ，由于力减小为原来的 ，则飞船的加速度也会变为原来的 ，但飞船在飞行的过程中还会遇到其他的星体，所以加速度不一定是原来的 ，选项D错误。
9. D
【解析】根据 ，可得 ，代入数据可知，太阳的引力远大于月球的引力，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。
10. B， D
11. C， D
【解析】（2014 辽宁鞍山模拟）
引力常量的大小等于两个质量是 的质点相距 时的万有引力的数值，而引力常量不是两质点间的吸引力，选项 A 错误；
牛顿发现了万有引力定律，但他并未测出引力常量，引力常量是卡文迪许巧妙地利用扭秤装置在实验室中第一次比较精确地测出的，所以选项 B 错误；
引力常量的测出，不仅证明了万有引力的存在，而且也使人们可以测出天体的质量，这也是测出引力常量的意义所在，选项 C、D 正确。
12. A， D
【解析】双星围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动，故两者周期相同，所以A正确；双星间万有引力提供各自圆周运动的向心力有：，因为两星质量不等，故其向心加速度不等，所以B错误；双星圆周运动的周期相同故角速度相同，所以 ，又因为 ，所以 ，所以C错误D正确．
13.
【解析】对两球应用万有引力定律，由 得 .
14. （1）
【解析】设北极点的重力加速度为 ，则有
解得
。
（2）
【解析】设“天宫二号”的质量为 ，其绕地球做匀速圆周运动的周期为 ，根据万有引力定律和牛顿第二定律有
解得
。
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