必修第二册第三章第二节万有引力定律巩固练习 Word版含答案

2020-2021学年第二学期高一物理教科版（2019）必修第二册3.2万有引力定律巩固练习
一、单选题
1．地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，高空中某处重力加速度为，该处距地面的距离是（　　）
A．3R
B．2R
C．
D．
2．地球质量大约是月球质量的81倍，一飞行器在地球和月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力相等时，该飞行器距地心距离与距月心距离之比为（
）
A．1∶1
B．9∶1
C．6∶1
D．3∶1
3．人造卫星在轨道上绕地球做圆周运动，它所受的向心力F跟其轨道半径r的关系，正确的是[
]
A．由公式可知F与r成反比
B．由公式可知F与r成正比
C．由公式可知F与r无关
D．由公式可知F与成反比
4．甲、乙两物体之间的万有引力大小为F，若乙物体的质量不变，甲物体的质量减少，同时甲、乙物体间的距离也减少，则甲、乙物体间的万有引力的大小变为（　　）
A．F
B．
C．
D．2F
5．历史上第一次在实验室比较精确地测出引力常量的科学家是（
）
A．开普勒
B．牛顿
C．卡文迪许
D．伽利略
6．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是（　　）
A．英国物理学家牛顿用实验的方法测出万有引力常量G
B．牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点
C．胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比
D．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快
7．第一个比较精确测量出万有引力恒量的科学家是（
）
A．哥白尼
B．开普勒
C．牛顿
D．卡文迪许
8．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也不存在相互作用的引力
B．任何两物体间的引力都能直接用计算
C．由知，两物体间距离r趋近于0时，它们间的引力无穷大
D．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律
9．已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为
A．0.2
B．2
C．20
D．200
10．下列说法符合史实的是（
）
A．牛顿首先发现了行星的运动规律
B．开普勒发现了万有引力定律
C．卡文迪许首先在实验室里测出了万有引力常量数值
D．牛顿首先发现了海王星和冥王星
11．发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（
）
A．牛顿、卡文迪许
B．伽利略、卡文迪许
C．开普勒、牛顿
D．第谷、伽利略
12．在物理学史上，首次提出万有引力定律的科学家是（
）
A．焦耳
B．牛顿
C．欧姆
D．爱因斯坦
13．万有引力常量G的单位是（
）
A．N?kg2/m2
B．kg2/N?m2
C．N?m2/kg2
D．m2/N?kg2
14．发现万有引力定律和首次比较精确地测出引力常量的科学家分别是（
）
A．卡文迪许、牛顿
B．牛顿、卡文迪许
C．牛顿、伽利略
D．开普勒、伽利略
二、解答题
15．如图所示，一个质量为M的匀质实心球，半径为R。从球内挖去一个直径为R的小球，放在距离为d的地方，求两者之间的引力。
16．牛顿利用行星围绕太阳的运动看做匀速圆周运动，借助开普勒三定律推导出两物体间的引力与它们之间的质量乘积成正比，与他们之间距离的平方成反比。牛顿思考月球绕地球运行的原因时，苹果的偶然落地引起了他的遐想：拉住月球使它围绕地球运动的力与拉着苹果下落的力，是否都与太阳吸引行星的力性质相同，遵循着统一的规律——平方反比规律？因此，牛顿开始了著名的“月—地检验”。
（1）在牛顿的时代，将行星围绕太阳的运动看做匀速圆周运动。月球与地球质心间的距离r、月球绕地球公转的周期T等都能比较精确地测定，请你据此写出计算月球公转的向心加速度a的表达式；已知r≈3.84×108m，T≈2.36×106s，地面附近的重力加速度g＝9.80m/s2，请你根据这些数据估算比值；
（2）将月球绕地球运动也看作匀速圆周运动，已知月球与地球的距离约为地球半径的60倍，如果牛顿的猜想正确，请你据此计算月球公转的向心加速度a和苹果下落的加速度g的比值；与（1）中的结果相比较，你能得出什么结论？
17．月球及人造卫星绕地球的运动可认为是匀速圆周运动，已知月球绕地球运动的轨道半径，周期；地球同步卫星的轨道半径和周期分别为，，试根据以上数据分析说明：太阳与行星之间的引力规律同样适用于行星与它的卫星。
18．两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运动的轨道半径分别为r1和r2，求：
（1）它们与太阳间的引力之比
（2）它们的公转周期之比
参考答案
1．D
2．B
3．D
4．D
5．C
6．C
7．D
8．D
9．B
10．C
11．A
12．B
13．C
14．B
15．GM2
16．（1）；；（2）；结论见解析
17．说明过程见解析
18．（1）（2）