课时跟踪检测(12) 万有引力定律（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第二册（人教版2019，江苏北京专用）

课时跟踪检测（十二） 万有引力定律 A级——学考达标 1．关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程，下列说法正确的是(　 ) A．开普勒通过天文仪器观察到行星绕太阳运动的轨道是椭圆 B．卡文迪什通过对几个球体之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值 C．第谷通过严密的数学运算，得出了行星的运动规律 D．牛顿通过比较月球和近地卫星的向心加速度，对万有引力定律进行了“月—地检验” 解析：选B　第谷经过多年的天文观测留下了大量的观测数据，开普勒通过分析这些数据，最终得出了行星的运动规律，故A、C错误；牛顿发现了万有引力定律之后，第一次通过实验比较准确地测出引力常量的科学家是卡文迪什，卡文迪什通过对几个球体之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值，故B正确；牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球表面的重力加速度，对万有引力定律进行了“月—地检验”，故D错误。 2．如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R。已知引力常量为G，下列说法正确的是(　 ) A．一颗卫星对地球的引力大小为 B．地球对一颗卫星的引力大小为 C．三颗卫星对地球引力的合力大小为 D．两颗卫星之间的引力大小为 解析：选A　万有引力定律公式F＝G中的r指的是两星体中心间的距离，因此A正确，B错误；根据几何知识，两卫星之间的距离为r，故两卫星间的引力大小为F′＝G＝，D错误；由于三颗卫星对地球的引力大小相等，且等间隔分布在半径为r的圆轨道上，因此三颗卫星对地球引力的合力为0，C错误。 3．2023年5月30日，我国神舟十六号载人飞船成功发射，在飞船发射过程中，用h表示飞船与地球表面的距离，F表示它受到的地球引力，下图能够正确描述F随h变化关系的图像是(　 ) 解析：选D　设地球半径为R，根据万有引力定律可得地球对探测器的引力为F＝，可知F随h的增大而减小，但不是线性关系，故选D。 4．2022年3月5日，我国在西昌卫星发射中心成功将银河航天的通信卫星发射升空。卫星进入高度为400 km的预定轨道，发射任务获得圆满成功。则卫星在地面上与轨道上受地球引力之比约为(　 ) A.2 B.2 C. D. 解析：选A　由万有引力定律有F＝G可知，卫星在地面上受地球万有引力F1＝G，在轨道上受地球万有引力F2＝G，又h＝，所以＝＝2，故选A。 5．(2023·苏州高一月考)对于万有引力的表达式F＝G，下列说法正确的是(　 ) A．两个物体间的引力总是大小相等、方向相反 B．当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大 C．如果m1＞m2，则物体1对物体2的引力大于物体2对物体1的引力 D．公式中的G是引力常量，其单位是N·m2/kg2，它的数值是牛顿用扭秤在实验室首先测得的 解析：选A　根据牛顿第三定律可知，两个物体之间的引力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在两个不同的物体上，故A正确，C错误；万有引力公式只适用于两个质点间引力的计算，距离趋于零时物体不能再看成质点，此公式不再适用，所以得不到当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大的结论，故B错误；万有引力公式F＝G中的G为引力常量，其单位为N·m2/kg2，它的数值是卡文迪什用扭秤在实验室首先测得的，故D错误。 6．下列说法正确的是(　 ) A．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式F＝，这个公式实际上是牛顿第二定律，不可以在实验室中得到验证 B．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式v＝，这个公式实际上是匀速圆周运动的一个公式，它是由线速度的定义式得来的 C．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式＝k，这个公式是开普勒第三定律，是可以在实验室中得到验证的 D．在探究太阳对行星的引力规律时，使用的三个公式都是可以在实验室中得到验证的 解析：选B　公式F＝m中，等于行星做圆周运动的加速度，故这个公式实际是牛顿第二定律，也是向心力公式，所以能通过实验验证，A错误；v＝是在匀速圆周运动中，一个周期过程中运动轨迹的弧长与时间的比值，即线速度，B正确；开普勒第三定律＝k是开普勒在研究天文学家第谷的行星观测记录时发现的，无法在实验室中得到验证，C、D错误。 7．(2022·全国乙卷)2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400 km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们(　 ) A．所受地球引力的大小近似为零 B．所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C．所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 D．在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小 解析：选C