7.2万有引力定律（练习）-2022-2023学年高一物理同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

7.2万有引力定律 一、单选题 1．物理学中的自由落体规律、万有引力定律是由不同的物理学家探究发现的，他们依次是（　　） A．牛顿，哥白尼 B．卡文选许、安培 C．伽利略、牛顿 D．开普勒，牛顿 2．在物理学发展过程中，许多物理学家做出了贡献，他们的科学发现和所采用的科学方法推动了人类社会的进步。以下说法不正确的是（　　） A．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了控制变量法 B．牛顿利用“轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢”的比较推理，推翻了亚里士多德“重的物体下落快、轻的物体下落慢”的结论 C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了微元法 D．卡文迪许用扭秤实验，测出了万有引力常量，他使用了微小作用放大法 3．对于质量为和的两个物体间的万有引力的表达，下列说法正确的是（　　） A．人与人之间并没有感受到引力，所以万有引力只存在于特殊物体之间 B．当两物体间的距离r趋于零时，万有引力无穷大 C．和之间相互吸引的力总是相等的，与、是否相等无关 D．两个物体间的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 4．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。假设火星是半径为R的质量分布均匀的球体，在火星内挖一半径为r（）的球形内切空腔，如图所示。现将一小石块从切点处由静止释放，则小石块在空腔内将做（　　） A．匀加速直线运动 B．加速度变大的直线运动 C．匀加速曲线运动 D．加速度变大的曲线运动 5．假设沿地轴的方向凿通一条贯穿地球两极的隧道，隧道极窄，地球仍可看作一个球心为O、半径为R、质量分布均匀的球体。从隧道口P点由静止释放一小球，下列说法正确的是（提示：一个带电金属圆球达到静电平衡时，电荷均匀分布在球外表面，球内部场强处处为0，外部某点场强与一个位于球心、与球所带电荷量相等的点电荷在该点产生的场强相同。）（　　） A．小球先做匀加速运动，后做匀减速运动 B．小球在O点受到地球的引力最大 C．小球以O点为平衡位置做简谐运动 D．小球与地球组成系统的引力势能先增加后减少 6．假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为g，在赤道的大小为；地球自转的周期为T，引力常量为G。地球的密度为（　　） A． B． C． D． 二、实验题 7．（1）卡文迪许通过实验研究得出万有引力恒量的实验装置示意图是图_______________；库仑通过实验研究得出电荷之间相互作用力规律的实验装置示意图是图__________________。 （2）卡文迪什利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。为了测量石英丝极微的扭转角,该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施________________________ A．减小石英丝的直径                 B．增大T型架横梁的长度 C．利用平面镜对光线的反射           D．增大刻度尺与平面镜的距离 三、解答题 8．根据天文观测，在距离地球处有两颗恒星，它们的质量分别为和，半径分别为和，它们之间的距离为。能否用万有引力定律直接计算它们之间的万有引力大小？（为长度单位光年的符号，即光在一年内传播的距离， ） 9．如图所示，球形物体的半径为R，密度为，在球形物体右侧B点固定一质量为m的质点，已知O、A、B三点在一条直线上，A点和B点之间的距离为L，万有引力常量为G。 （1）求球形物体对质点的引力大小； （2）若释放质点，求释放瞬间质点的加速度大小。（质点只受球形物体的引力作用） 10．已知地球的质量约是，地球半径为，地球表面的重力加速度，万有引力常量。求： （1）地球表面一质量为受到的重力是多少N？ （2）地球表面一质量为受到的万有引力是多少N（保留一位小数）？ （3）比较同一个物体在地球表面的重力和万有引力，说明了什么？ 11．月—地检验结果表明，地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从相同的规律．一切物体都存在这样的引力，为什么我们感觉不到周围物体的引力呢？ （1）如图所示，假若你与同桌的质量均为60 kg，相距0.5 m．粗略计算你与同桌间的引力（已知G＝6.67×10－11 N·m2/kg2）； （2）一粒芝麻的质量大约是0.004 g，其重力约为4×10－5 N，是你和你同桌之间引力的多少倍？ （3）在对一个人受力分析时需要分析两个人之间的引力吗？ 12．如图所示，一个质量为M分布均匀半径为R的球体，挖去直径为R的两个球，把挖去的其中一个球放在大球球心正右边，左右球心间的距离为。已知引力常量为G，质量均匀分布的球壳对壳内物体引力