专题7.2 万有引力定律-2022-2023学年高一物理举一反三系列（人教版2019必修第二册）

专题7.2 万有引力定律 【人教版】 【题型1 万有引力定律的发现】 【题型2 月地检验】 【题型3 割补法的应用】 【题型4 引力常量的测定】 【题型5 对比问题】 【题型6 图像问题】 【题型7 定量计算】 【题型8 与几何知识综合】 【题型1 万有引力定律的发现】 【例1】根据中国航天局提供的资料，天和核心舱运行高度约392km；速度约7.68km/s。关于天和核心舱的说法，下列符合各位物理学家观点的是（　　） A．由亚里士多德观点可知，天和核心舱之所以飞行是因为没有受到任何作用力 B．由伽利略观点可知，天和核心舱之所以一直飞行是因为受到了某推力作用 C．由笛卡尔观点可知，天和核心舱如果没有受到力的作用，它将沿直线运动而不会绕地球飞行 D．由牛顿观点可知，天和核心舱无论是否受力都会保持静止或做匀速直线运动 【变式1-1】物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质 生产的繁荣与人类文明的进步，下列关于物理学史的说法正确的是（　　） A．地心说的代表人物是托勒密 B．牛顿提出了万有引力定律，并测出了引力常量 C．伽利略理想斜面实验证明了力是维持物体运动的原因 D．第谷通过开普勒的观测数据得出了行星运动的三大规律 【变式1-2】关于万有引力定律发现过程中的发展史和物理方法，下列描述正确的是 A. 日心说的代表人物是托勒密 B. 开普勒提出行星运动规律，并发现了万有引力定律 C. 牛顿发现太阳与行星间引力的过程中，得出太阳对行星引力的表达式后推出行星对太阳的引力表达式，这是一个很关键的论证步骤，这一步骤采用的论证方法是类比法 D. 牛顿发现了万有引力定律并通过精确的计算得出了万有引力常量 【变式1-3】(多选)在探究太阳与行星间的引力的思考中,属于牛顿的猜想的是(　　) A.使行星沿圆轨道运动,需要一个指向圆心的力,这个力就是太阳对行星的吸引力 B.行星运动的半径越大,其做圆周运动的周期越大 C.行星运动的轨道是一个椭圆 D.任何两个物体之间都存在太阳和行星之间存在的这种类型的引力 【题型2 月地检验】 【例2】1687年牛顿在总结了前人研究成果的基础上推理得出了万有引力定律，并通过“月-地检验”证明了地球对地面苹果的引力与地球对月球的引力具有相同的性质，遵循同样的规律。那么在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，要完成“月-地检验”，需要验证（　　） A．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的 B．苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的 C．地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 D．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的 【变式2-1】下列说法正确的是(    ) A. 两个微观粒子之间也存在万有引力 B. 月地检验的结果证明了引力与重力式两种不同性质的力 C. 牛顿发现了万有引力定律并测定了引力常量 D. 由公式可知，当时，引力 【变式2-2】下列关于物理学史的说法中正确的是（　　） A．在牛顿之前，亚里士多德、伽利略、笛卡儿等人就有了对力和运动的正确认识 B．伽利略所处的时代不具备能较精确地测量自由落体运动时间的工具 C．牛顿若能得到月球的具体运动数据，就能通过“地月检验”测算出地球的质量 D．开普勒通过观测天体运动，积累下大量的数据，总结出行星运动三大定律 【变式2-3】在人类历史发展的长河中，围绕万有引力的研究，物理学家们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. 开普勒通过分析第谷的天文观测数据，发现了万有引力定律 B. 丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点 C. 卡文迪什通过实验推算出来引力常量的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人 D. 伽利略利用“地月系统”验证了万有引力定律的正确性，使得万有引力定律得到了推广和更广泛的应用 【题型3 割补法的应用】 【例3】如图所示，有一个质量为M，半径为R，密度均匀的大球体。从中挖去一个半径为的小球体，并在空腔中心放置一质量为m的质点，则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零)(　　) A．G　　　　　　　　　　 B．0 C．4G D．G 【变式3-1】如图所示，有人设想要“打穿地球”从中国建立一条通过地心的光滑隧道直达巴西。若只考虑物体间的万有引力，则从隧道口抛下一物体，物体的加速度(　　) A．一直增大　　　　 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 【变式3-2】如图所示，将一个半径为R、质量为M的均匀大球，沿直径挖去两个半径分别为大球一半的小球，并把其中一个放在球外与大球靠在一起，挖去小球的球心、球外小球球心、大球球心在一条直线上，