7.2 万有引力定律 同步练习 -2024-2025学年高一下学期物理人教版必修第二册

7.2　万有引力定律 基础过关练 考点一　万有引力定律的发现与G的测量 1.下列说法符合物理学史实的是 (　　) A.托勒密提出了日心说,并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律 B.卡文迪什通过扭秤实验第一个测出引力常量G的值 C.牛顿提出了万有引力定律,并通过实验测出了引力常量 D.哥白尼提出了地心说,并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律 2.牛顿发现了万有引力定律,但并没有得出引力常量的值。直到1798年,卡文迪什首次利用如图所示的装置,比较精确地测量出了引力常量。下列说法不正确的是 (　　) A.只有天体间才存在万有引力 B.利用万有引力定律不能准确计算相距0.5 m的两个学生之间的万有引力 C.这个实验装置巧妙地利用放大原理提高了测量精度 D.引力常量不易测量的一个重要原因是地面上普通物体间的引力太微小 3.牛顿利用他发现的运动规律把行星的向心加速度与太阳对它的引力联系起来,并深入思考了月球受到的引力与地面物体受到的引力的关系。设太阳质量为m1,地球质量为m2,月球质量为m3,地球与太阳间距离为R,月球与地球间距离为r。若地球绕太阳的运动及月球绕地球的运动可以看成匀速圆周运动。关于得出万有引力定律的推理,下列说法正确的是 (　　) A.根据地球绕太阳的运动规律及开普勒第三定律得出,太阳对地球的吸引力F∝ B.根据牛顿第三定律及对称性,地球对太阳的吸引力F'∝与太阳对地球的吸引力F∝的比例系数相同 C.类比地球绕太阳的运动规律及开普勒第三定律得出,地球对月球的吸引力f∝ D.若地球对苹果的吸引力与地球对月球的力是同一种力,则苹果自由落体的加速度与月球绕地球做圆周运动的向心加速度之比为 考点二　万有引力定律的理解及应用 4.万有引力定律公式F=是结合行星运动的规律以及圆周运动的知识推导而得出的。关于该公式的理解,下列说法正确的是 (　　) A.若m1>m2,则两物体之间质量为m1的物体所受万有引力比质量为m2的物体的大 B.若两物体之间的距离趋近于零,则两物体间的万有引力趋近于无穷大 C.若m1、m2、r同时加倍,则两物体间的万有引力也加倍 D.任何两物体间都存在万有引力,但不一定都能用公式F=计算 5.木卫三是太阳系中最大的卫星,主要由硅酸盐岩石和冰体构成。木卫三的平均半径约为2 630 km,是月球半径的1.5倍,质量约为1.5×1023 kg,是月球质量的2倍。假设质量相等的两个飞行器分别落在木卫三和月球的表面,木卫三和月球对各自表面的飞行器的引力大小之比为 (　　) A.　　　　B.　　　　C.　　　　D. 6.我国在太原卫星发射中心发射了一颗大气环境监测卫星,该卫星将推动我国在生态环境、气象、农业等领域的遥感应用。若用F表示该卫星在发射过程中到地心的距离为x时所受地球的万有引力的大小,则下列图像中可能正确的是 (　　) 　　　　　　　　 　　　　　　　　 7.苏轼的诗句“定知玉兔十分圆,已作霜风九月寒。寄语重门休上钥,夜潮留向月中看”形象地描述了八月十五日看潮的情境。如图所示,太阳、月球和地球处于一条直线上,会在海面上引起“大潮”。已知太阳质量是月球质量的2 700万倍,太阳到地球表面的距离约是月球到地球表面距离的390倍,以下说法正确的是 (　　) A.海水在A处受到太阳的引力比受到月球的引力小 B.海水在B处受到太阳的引力比受到月球的引力小 C.同一质量的海水在A处受到月球的引力比在B处小 D.同一质量的海水在A处受到太阳和月球引力的合力比在B处小 8.如图所示,A、B两球由同种匀质材料组成,B的半径为A的2倍,A、B两球间的万有引力大小为F,C为B球中心的一部分,半径和A球半径相等,则C与A间的万有引力大小为 (　　) A.F　　　　B.F　　　　C.F　　　　D.F 9.如图甲所示,一个可视为质点的小球放在半圆环的圆心,此时圆环与小球间的万有引力大小为F;若将半圆环截去,如图乙,则小球与剩下圆环间的万有引力大小为 (　　) 　　 A.F　　　　B.F　　　　C.F　　　　D.F 10.质量均匀分布、半径为R的球体,在球心O右侧与球心O距离x(x>R)处有一质点A。现从球体中挖去两个半径为的球体,三个球体相切且球心与切点共线,如图所示,则剩余部分对质点A万有引力的方向 (　　) A.可能沿F1 B.可能沿F2 C.可能沿F3 D.沿F1、F2、F3方向均有可能 能力提升练 考点一　万有引力与重力的关系 1.一质量为m的物块在地球的北极与在地球赤道上的重力差为ΔF,地球自转周期为T,则可求出地球半径R为　 (　　) A.　　　　　　　　B. C.　　　　　　　　D. 2.火箭载着宇宙探测器飞向某行星,火箭内平台上还放有测试仪器。起飞前,火箭静止在地球表面。起飞后,火箭以加速度竖直向上做匀加速直线运动(g为地面附近的重力加速度大小)。升到某一高度时,测试仪器对平台的压力刚好是起飞前压力的,已知地球半径为R,该处离地面的高度h为 (　　) A.2R　　　　B.R　　　　C.　　　　D. 考点二　用“填补法”求解万有引力 3.如图所示,有一半径为R、质量分布均匀的球体,在距球心2R处有一质量为m的质点。若以球心O为中心挖去一个半径为的球体,则剩余部分对该质点的万有引力变为原来的 (　　) A.　　　　　　　　B. C.　　　　　　　　D. 4.如图所示,在半径为R、质量均匀分布的某个球体中,挖出一半径为的球形空穴,空穴跟球体相切,另一均匀小球的球心位于空穴中心与空穴跟球体的切点连线所在直线上的A处,小球球心与球形空穴中心间的距离为d=2R,引力常量为G,已知带空穴的球体与小球之间的万有引力大小为F0。现将小球向左移动使得d=,这时球体与小球间的引力F与F0的比值约等于 (　　) A.1.5　　　　　　　　B.2.5 C.3.8　　　　　　　　D.4.6 5.如图甲所示,质量分布均匀的球壳,对其内部任意一点的万有引力为零。将地球视为质量分布均匀的球体,从地表往地心挖一条很窄的矿井,从井口静止释放一物块。忽略一切摩擦和地球的自转,从地表到地心,物块的a-t图像、v-t图像大致正确的是 (　　) 　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 答案 基础过关练 1.B　 2.A　 3.C　 4.D　 6.D　 7.D　 8.C　 9.C　 10.A 能力提升练 1.A　 2.B　 3.B　 4.A　 5.B　 7 $