7.2 万有引力定律 课时检测 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

第 1 页 共 5 页 第2节 万有引力定律 课时检测 A组：基础巩固 一、选择题: 1．发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是(　　) A．开普勒、卡文迪什 B．牛顿、伽利略 C．牛顿、卡文迪什 D．开普勒、伽利略 2．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是两种不同性质的力 C．牛顿发现了万有引力定律并测定了引力常量 D．由公式F＝G可知，当r→0时，引力F→∞ 3．使两物体间的万有引力减小到原来的，下列办法不可采用的是(　　) A．使物体的质量各减小一半，距离不变 B．使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变 C．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变 D．使两物体间的距离和两物体的质量都减为原来的 4．地球、月球的质量分别为m地、m月。嫦娥五号从地球奔向月球过程中，当它所受到的地球、月球的引力的合力为零时，它与地球中心的距离和它到月球中心的距离之比为(　　) A. B． C. D． 5．如图所示，两球间的距离为r，两球的质量分布均匀，质量大小分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，则两球间的万有引力大小为(　　) A．G B．G C．G D．G 6．(多选)关于引力常量G，下列说法中正确的是(　　) A．在国际单位制中，引力常量G的单位是N·m2/kg2 B．引力常量G的大小与两物体质量的乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比 C．引力常量G在数值上等于两个质量都是1 kg的可视为质点的物体相距1 m时的相互吸引力 D．引力常量G是不变的，其数值大小由卡文迪什测出，与单位制的选择无关 7．(多选)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地，半径为R，下列说法正确的是(　　) A．地球对一颗卫星的引力大小为 B．一颗卫星对地球的引力大小为 C．两颗卫星之间的引力大小为 D．三颗卫星对地球引力的合力大小为 二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 8．最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后曾发射过许多探测器。称为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年登上火星。2004年，又有“勇气”号和“机遇”号探测器登上火星。已知地球质量约是火星质量的9.3倍，地球直径约是火星直径的1.9倍。探测器在地球表面和火星表面所受引力大小的比值是多少？ B组：能力强化 一、选择题: 9.如图所示，甲、乙两个质量均为M的球分别位于半圆环和圆环的圆心，半圆环和圆环分别是由相同的圆环截去和所得，环的粗细忽略不计，若图甲中环对球的万有引力为F，则图乙中环对球的万有引力大小为(　　) A．F　　　B．F　　　C．F　　　D．F 10．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g0，在赤道的大小为g，地球的半径为R，则地球的自转周期为(　　) A．2π B．2π C．2π D．2π 二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 11．火星半径是地球半径的，火星质量大约是地球质量的，那么质量为50 kg的宇航员(地球表面的重力加速度g取10 m/s2) (1)在火星表面上受到的重力是多少？ (2)若宇航员在地球表面能跳1.5 m高，那他在火星表面能跳多高？ 12．天问一号在火星表面着陆前的最后两个运动阶段分别为动力减速阶段和着陆缓冲阶段。在动力减速阶段，探测器发动机打开，经40 s速度由87 m/s减至7 m/s。将天问一号在动力减速阶段的运动看作竖直方向的匀变速直线运动，已知天问一号的质量约为5 t，火星半径约为地球半径的二分之一，火星质量约为地球质量的十分之一，地球表面的重力加速度g＝10 m/s2。求： (1)火星表面的重力加速度g火的大小； (2)动力减速阶段发动机提供的力的大小。 参考答案： A组：1.解析：C　牛顿根据行星的运动规律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪什利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确地得到引力常量，故C正确，A、B、D错误。 2.解析：A　万有引力是普遍存在于宇宙空间中所有具有质量的物体之间的相互作用，具有普遍性，故A正确；月—地检验表明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同种性质的力，故B错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什测定了引力常量，故C错误；当两个物体间距趋近于零时，两个物体不能视为质点，万有引力定律不再适用，故D错误。 3.解析：D　根据F＝G可知，A、B、C三种情况中万有引力均减为原来的，不符合题意，当两物体间的距离和两物体的质量都减为原来的时，万有引力不变，选项D符合题意。 4.解析：A　设嫦娥五号到地球中心的距离与到月球中心的距离分别为r1、r2，嫦娥五号质量为m′，嫦娥五号所受地球、月球引力平衡，则G＝G，解得＝ ，故选A。 5.解析：D　对两质量分布均匀的球体，F＝G中的r为两球心之间的距离，则两球间的万有引力F＝G，故D正确。 6.解析：AC　由F＝G得G＝，所以在国际单位制中，G的单位为N·m2/kg2，选项A正确；引力常量是一个常数，其大小与两物体质量以及两物体间的距离无关，选项B错误；根据万有引力定律可知，引力常量G在数值上等于两个质量都是1 kg的可视为质点的物体相距1 m时的相互吸引力，选项C正确；引力常量是定值，其数值大小由卡文迪什测出，但其数值大小与单位制的选择有关，选项D错误。 7.解析：BC　根据万有引力定律，知地球与一颗卫星间的引力大小F＝，A错误，B正确；三颗卫星等间隔分布，由几何关系可知，任意两颗卫星之间的距离为r，故两颗卫星之间的引力大小F′＝＝，C正确；任意两颗卫星对地球引力的夹角为120°，故任意两颗卫星对地球引力的合力与第三颗卫星对地球的引力大小相等、方向相反，三颗卫星对地球引力的合力大小为零，D错误。 8.解析：设探测器的质量为m，根据万有引力定律，它在地面和火星表面分别受到地球和火星的引力大小为F地＝G和F火＝G 所以＝＝9.3×≈2.6。 答案：2.6 B组：9.解析：B　题图甲中半圆环对球的万有引力为F，可知圆环对球的引力大小为F，将题图乙中的圆环分成三个圆环，关于圆心对称的两个圆环对球的万有引力的合力为零，故题图乙中圆环对球的万有引力大小等于F，故B正确。 10.解析：B　质量为m的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力，有mg0＝G，在赤道，引力为重力和向心力的合力，有mg＋mR＝G，联立解得T＝2π ，故选项B正确。 11.解析：(1)在地球表面上有mg＝G 在火星表面上有mg′＝G 联立解得g′＝ m/s2 宇航员在火星表面上受到的重力G′＝mg′＝50× N≈222.2 N。 (2)在地球表面宇航员跳起的高度H＝ 在火星表面宇航员跳起的高度h＝ 综上可知h＝H＝×1.5 m＝3.375 m。 答案：(1)222.2 N　(2)3.375 m 12.解析：(1)在地球表面，重力等于万有引力mg＝ 在火星表面，重力等于万有引力mg火＝ 代入数据联立解得g火＝4.0 m/s2。 (2)天问一号在动力减速阶段有v＝v0－at 根据牛顿第二定律可知F－m′g火＝m′a 联立解得动力减速阶段发动机提供的力的大小为F＝3×104 N。 答案：(1)4 m/s2　(2)3 × 104 N 学科网（北京）股份有限公司 $