7.2万有引力定律（培优）练习—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册
文档属性
| 名称 | 7.2万有引力定律（培优）练习—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 128.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-16 00:00:00 | ||
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文档简介
2020-2021学年第二学期高一物理人教版（2019）必修第二册7.2万有引力定律培优练习
一、单选题
1．2020年12月1日嫦娥五号探测器实施月面“挖土”成功，“挖土”采用了钻取和表取两种模式。假设月球可看作质量分布均匀的球体，其质量为M，半径为R。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零，万有引力常量为G。某次钻取中质量为m的钻尖进入月球表面以下h深处，则此时月球对钻尖的万有引力为（ ）
A．0 B．
C． D．
2．牛顿发现了万有引力定律，其内容是：自然界中任何两个物体都互相吸引，引力方向在它们的连线上，引力大小F跟它们的质量、的乘积成正比，跟它们的距离r的平方成反比，即。请你根据所学知识，推导比例系数G的国际制单位为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，甲、乙为两颗轨道在同一平面内的地球人造卫星，其中甲卫星的轨道为圆形，乙卫星的轨道为椭圆形，M、N分别为椭圆轨道的近地点和远地点，P点为两轨道的一个交点，圆形轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等。以下说法正确的是（ ）
A．卫星乙在M点的线速度小于在N点的线速度
B．卫星甲在P点的线速度小于卫星乙在N点的线速度
C．卫星甲的周期等于卫星乙的周期
D．卫星甲在P点的加速度大于卫星乙在P点的加速度
4．如图所示，两星球相距为L，质量比为mA∶mB=1∶9，两星球半径远小于L。从星球A沿A、B连线向B以某一初速度发射一探测器。只考虑星球A、B对探测器的作用，下列说法正确的是（ ）
A．探测器的速度一直减小
B．探测器在距星球A为处加速度为零
C．若探测器能到达星球B，其速度可能恰好为零
D．若探测器能到达星球B，其速度一定等于发射时的初速度
5．下列说法符合物理学史的是（ ）
A．英国物理学家笛卡儿在实验室测出了引力常量G的数值，被称为“称量地球重量”的人
B．牛顿对引力常量G进行准确测定，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中
C．牛顿做过著名的“月—地”检验来证明重力和星体间的引力是同一性质的力
D．开普勒行星运动定律是开普勒在自己观测记录的基础上整理和研究出来的
6．如图所示为一质量为M的球形物体，质量分布均匀，半径为R，在距球心2R处有一质量为m的质点。若将球体挖去一个半径为的小球，两球心和质点在同一直线上，且挖去的球的球心在原来球心和质点连线外，两球表面相切。已知引力常量为G，则剩余部分对质点的万有引力的大小为（ ）
A． B．
C． D．
7．对于质量分别为m1和m2的两个物体间的万有引力的表达式F=G，下列说法正确的是( )
A．公式中G是引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的
B．当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大
C．当有第三个物体放在m1、m2之间时，m1和m2间的万有引力将增大
D．m1和m2所受的引力性质可能相同，也可能不同
8．据报道，在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，设其质量为地球质量的k倍，其半径为地球半径的p倍，由此可推知该行星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为（ ）
A． B． C． D．
9．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，地球仍可看做是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比 （ ）
A．地球与月球间的万有引力变大 B．地球与月球间的万有引力变小
C．地球与月球间的引力不变 D．地球与月球间引力无法确定怎么变化
10．万有引力常量G的单位，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是（ ）
A． B． C．N·m2/kg2 D．N·kg2/m2
11．下列说法正确的是（ ）
A．根据开普勒行星运动定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上
B．根据万有引力定律，当两物体的距离趋近于零时，两物体间的万有引力趋近于无穷大
C．牛顿通过实验否定了亚里士多德关于落体运动“重快轻慢”的结论
D．牛顿第一定律可以用实验直接验证
12．如图所示为某卫星绕地球运动的椭圆轨道，F1和F2为椭圆的焦点。卫星由A经B到C点的过程中，卫星的动能逐渐增大，且路程AB与路程BC相等。已知卫星由A运动到B、由B运动到C的过程中，卫星与地心的连线扫过的面积分别为S1和S2.下列说法正确的是（ ）
A．地球位于焦点F1处 B．S1一定大于S2
C．卫星由A运动到C，引力势能增加 D．卫星由A运动到C，加速度减小
13．下列关于物理学史的说法中错误的是（ ）
A．伽利略不仅确立了描述运动的基本概念，而且提出了将数学推理和实验相结合的研究方法
B．牛顿三大运动定律，奠定了力学的基础
C．开普勒经过几十年的长期观察，归纳总结出了开普勒三定律
D．卡文迪许通过实验，测量出万有引力常量，被称为“称量地球质量的人”
14．某恒星周围存在一颗行星甲，运行周期为T1；在行星甲外围还存在一颗行星乙围绕该恒星同向运行，运行周期为T2。则甲、乙的轨道半径之比是（甲、乙行星均绕该恒星做匀速圆周运动）（ ）
A． B． C． D．
二、解答题
15．地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间。当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，该飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为多少？
16．木星有4颗卫星是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中三颗卫星的周期之比为1∶2∶4。小华同学打算根据万有引力的知识计算木卫二绕木星运动的周期，她收集到了如下一些数据。
木卫二的数据：质量、绕木星做匀速圆周运动的轨道半径m。
木星的数据：质量、半径m、自转周期9.8h。
但她不知道应该怎样做，请你帮助她完成木卫二运动周期的计算。
17．海边会发生潮汐现象，潮来时，水面升高；潮退时，水面降低。有人认为这是由于太阳对海水的引力变化以及月球对海水的引力变化所造成的。中午，太阳对海水的引力方向指向海平面上方；半夜，太阳对海水的引力方向指向海平面下方；拂晓和黄昏，太阳对海水的引力方向跟海平面平行。月球对海水的引力方向的变化也有类似情况。太阳、月球对某一区域海水引力的周期性变化，就引起了潮汐现象。
已知太阳质量为，太阳与地球的距离为，月球质量为，月球与地球的距离为，地球质量为，地球半径取。请你估算一下：对同一片海水来说，太阳对海水的引力、月球对海水的引力，分别是海水重力的几分之一？
18．如图所示，一个质量为M的匀质实心球，半径为R。如果通过球心挖去一个直径为R的小实心球，然后置于相距为d的地方，试计算空心球与小实心球之间的万有引力。
参考答案
1．D 2．A 3．C 4．B 5．C 6．C 7．A 8．B 9．B 10．B 11．A 12．B 13．C 14．C
15．
16．
17．，
18．
一、单选题
1．2020年12月1日嫦娥五号探测器实施月面“挖土”成功，“挖土”采用了钻取和表取两种模式。假设月球可看作质量分布均匀的球体，其质量为M，半径为R。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零，万有引力常量为G。某次钻取中质量为m的钻尖进入月球表面以下h深处，则此时月球对钻尖的万有引力为（ ）
A．0 B．
C． D．
2．牛顿发现了万有引力定律，其内容是：自然界中任何两个物体都互相吸引，引力方向在它们的连线上，引力大小F跟它们的质量、的乘积成正比，跟它们的距离r的平方成反比，即。请你根据所学知识，推导比例系数G的国际制单位为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，甲、乙为两颗轨道在同一平面内的地球人造卫星，其中甲卫星的轨道为圆形，乙卫星的轨道为椭圆形，M、N分别为椭圆轨道的近地点和远地点，P点为两轨道的一个交点，圆形轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等。以下说法正确的是（ ）
A．卫星乙在M点的线速度小于在N点的线速度
B．卫星甲在P点的线速度小于卫星乙在N点的线速度
C．卫星甲的周期等于卫星乙的周期
D．卫星甲在P点的加速度大于卫星乙在P点的加速度
4．如图所示，两星球相距为L，质量比为mA∶mB=1∶9，两星球半径远小于L。从星球A沿A、B连线向B以某一初速度发射一探测器。只考虑星球A、B对探测器的作用，下列说法正确的是（ ）
A．探测器的速度一直减小
B．探测器在距星球A为处加速度为零
C．若探测器能到达星球B，其速度可能恰好为零
D．若探测器能到达星球B，其速度一定等于发射时的初速度
5．下列说法符合物理学史的是（ ）
A．英国物理学家笛卡儿在实验室测出了引力常量G的数值，被称为“称量地球重量”的人
B．牛顿对引力常量G进行准确测定，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中
C．牛顿做过著名的“月—地”检验来证明重力和星体间的引力是同一性质的力
D．开普勒行星运动定律是开普勒在自己观测记录的基础上整理和研究出来的
6．如图所示为一质量为M的球形物体，质量分布均匀，半径为R，在距球心2R处有一质量为m的质点。若将球体挖去一个半径为的小球，两球心和质点在同一直线上，且挖去的球的球心在原来球心和质点连线外，两球表面相切。已知引力常量为G，则剩余部分对质点的万有引力的大小为（ ）
A． B．
C． D．
7．对于质量分别为m1和m2的两个物体间的万有引力的表达式F=G，下列说法正确的是( )
A．公式中G是引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的
B．当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大
C．当有第三个物体放在m1、m2之间时，m1和m2间的万有引力将增大
D．m1和m2所受的引力性质可能相同，也可能不同
8．据报道，在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，设其质量为地球质量的k倍，其半径为地球半径的p倍，由此可推知该行星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为（ ）
A． B． C． D．
9．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，地球仍可看做是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比 （ ）
A．地球与月球间的万有引力变大 B．地球与月球间的万有引力变小
C．地球与月球间的引力不变 D．地球与月球间引力无法确定怎么变化
10．万有引力常量G的单位，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是（ ）
A． B． C．N·m2/kg2 D．N·kg2/m2
11．下列说法正确的是（ ）
A．根据开普勒行星运动定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上
B．根据万有引力定律，当两物体的距离趋近于零时，两物体间的万有引力趋近于无穷大
C．牛顿通过实验否定了亚里士多德关于落体运动“重快轻慢”的结论
D．牛顿第一定律可以用实验直接验证
12．如图所示为某卫星绕地球运动的椭圆轨道，F1和F2为椭圆的焦点。卫星由A经B到C点的过程中，卫星的动能逐渐增大，且路程AB与路程BC相等。已知卫星由A运动到B、由B运动到C的过程中，卫星与地心的连线扫过的面积分别为S1和S2.下列说法正确的是（ ）
A．地球位于焦点F1处 B．S1一定大于S2
C．卫星由A运动到C，引力势能增加 D．卫星由A运动到C，加速度减小
13．下列关于物理学史的说法中错误的是（ ）
A．伽利略不仅确立了描述运动的基本概念，而且提出了将数学推理和实验相结合的研究方法
B．牛顿三大运动定律，奠定了力学的基础
C．开普勒经过几十年的长期观察，归纳总结出了开普勒三定律
D．卡文迪许通过实验，测量出万有引力常量，被称为“称量地球质量的人”
14．某恒星周围存在一颗行星甲，运行周期为T1；在行星甲外围还存在一颗行星乙围绕该恒星同向运行，运行周期为T2。则甲、乙的轨道半径之比是（甲、乙行星均绕该恒星做匀速圆周运动）（ ）
A． B． C． D．
二、解答题
15．地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间。当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，该飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为多少？
16．木星有4颗卫星是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中三颗卫星的周期之比为1∶2∶4。小华同学打算根据万有引力的知识计算木卫二绕木星运动的周期，她收集到了如下一些数据。
木卫二的数据：质量、绕木星做匀速圆周运动的轨道半径m。
木星的数据：质量、半径m、自转周期9.8h。
但她不知道应该怎样做，请你帮助她完成木卫二运动周期的计算。
17．海边会发生潮汐现象，潮来时，水面升高；潮退时，水面降低。有人认为这是由于太阳对海水的引力变化以及月球对海水的引力变化所造成的。中午，太阳对海水的引力方向指向海平面上方；半夜，太阳对海水的引力方向指向海平面下方；拂晓和黄昏，太阳对海水的引力方向跟海平面平行。月球对海水的引力方向的变化也有类似情况。太阳、月球对某一区域海水引力的周期性变化，就引起了潮汐现象。
已知太阳质量为，太阳与地球的距离为，月球质量为，月球与地球的距离为，地球质量为，地球半径取。请你估算一下：对同一片海水来说，太阳对海水的引力、月球对海水的引力，分别是海水重力的几分之一？
18．如图所示，一个质量为M的匀质实心球，半径为R。如果通过球心挖去一个直径为R的小实心球，然后置于相距为d的地方，试计算空心球与小实心球之间的万有引力。
参考答案
1．D 2．A 3．C 4．B 5．C 6．C 7．A 8．B 9．B 10．B 11．A 12．B 13．C 14．C
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16．
17．，
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