课后提升练(十) 万有引力定律（Word练习）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册（人教版2019）

课后提升练(十)　万有引力定律 [对应学生用书P155] 1．在牛顿的月—地检验中有以下两点： (1)由天文观测数据可知，月球绕地球运行的周期为27.32天，月球与地球间相距3.84×108 m，由此可计算出加速度a＝0.002 7 m/s2； (2)地球表面的重力加速度取9.8 m/s2，月球的向心加速度与地球表面重力加速度之比为1∶3 630，而地球半径(6.4×106 m)和月球与地球间距离的比值为1∶60。这个比值的平方1∶3 600与上面的加速度比值非常接近。 以上结果说明(　　) A．地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质的力 B．地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力不是同一种性质的力 C．地面物体所受地球的引力只与物体质量有关，即G＝mg D．月球所受地球的引力除与月球质量有关外，还与地球质量有关 A　解析：牛顿进行了“月—地检验”，说明天上和地下的物体都遵从万有引力定律，即地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一性质的力，故A正确。 2．下列关于万有引力定律的说法，正确的是(　　) A．万有引力定律是卡文迪什发现的 B．万有引力定律适用于自然界中的任何两个物体之间 C．万有引力定律公式F＝中的G是一个比例常数，是没有单位的 D．万有引力定律公式表明当r＝0时，万有引力为无穷大 B　解析：万有引力定律是牛顿发现的，而引力常量G是卡文迪什测得的，故A错误；万有引力具有普适性，适用于自然界任何物体间的作用，故B正确；引力常量G是常数，但是有单位，其单位是N·m2/kg2，故C错误；r＝0时物体不能看作质点，万有引力定律仍然适用，但是r不再是物体间的距离，而要以微积分的方式来计算物体间的万有引力，故D错误。 3．自然界中任何两个物体都相互吸引，引力F的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比，即F＝G，则比例系数G的单位用国际单位制中的基本单位表示为(　　) A． B． C． D． A　解析：根据F＝G，可得G＝，比例系数G的单位用国际单位制中的基本单位表示为＝＝，A正确。 4．(2021·全国甲卷)2021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为1.8×105 s的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为2.8×105 m。已知火星半径约为3.4×106 m，火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7 m/s2，则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为(　　) A．6×105 m B．6×106 m C．6×107 m D．6×108 m C　解析：在火星表面附近，对于绕火星做匀速圆周运动的物体，有mg火＝mR火，得T＝，根据开普勒第三定律，有＝，代入数据解得l远≈6×107 m，C正确。 5．(2021·河北卷)“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日。假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日。已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为(　　) A． B． C． D． D　解析：由万有引力提供向心力有G＝mr，解得r＝，所以飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值＝＝＝。故A、B、C错误，D正确。 6．2020年5月12日9时16分，我国在酒泉卫星发射中心用“快舟一号”甲运载火箭，以“一箭双星”方式，成功将“行云二号”01/02星发射升空，进入预定轨道。其中“行云二号”01星命名为“行云·武汉号”，并在箭体上涂刷“英雄武汉·伟大中国”和“致敬医护工作者群像”的方式，致敬英雄的城市和广大医护工作者。假设“行云二号”01星离开地球的过程中，用R表示卫星到地心的距离，用F表示卫星受到地球的引力。下列图像中正确的是(　　) D　解析：F表示卫星受到地球的引力，根据万有引力定律公式，有F＝，故F­图像是直线，故A、B、C错误，D正确。 7．(2021·山东潍坊高一检测)如图所示，一个质量均匀分布的半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F。如果在球体中央挖去半径为r的一部分球体，且r＝，则原球体剩余部分对质点P的万有引力为(　　) A． B． C．F D． C　解析：设球心O点与球外质点P的距离为r0，没挖去前，球体质量为m，球外质点质量为M，挖去部分的质量为m0，根据m＝πR3ρ，m0＝πr3ρ，可知m0＝m，则没挖去前，球体对质点P的万有引力F＝G，挖去的部分对球外质点P的万有引力F′＝＝F，则球体剩余部分对球外质点P的引力F″＝F－F′＝F，故C正确，A、B、D错误。 8．2010年1月30日，出