7.2 万有引力定律 同步练习-2025-2026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 同步练习-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册 学号： 班级： 姓名： 一、单项选择题 1 对于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是(　　) A. G是引力常量，是人为规定的 B. 当r等于零时，万有引力为无穷大 C. 两物体之间受到的引力总是大小相等，与两物体质量是否相等无关 D. r是两物体间最近的距离 2 （2025盐城阶段测试）将一颗质量为m的卫星发射到距离地面高度为h的圆轨道上，已知地球质量为M、半径为R，引力常量为G，则地球受到该卫星的作用力大小为(　　) A. B. C. D. 3 （2025南通如东测试）要使两质点间的万有引力减小到原来的 ，下列说法正确的是(　　) A. 使两物体的质量各减小一半，距离变为原来的2倍 B. 使两物体的质量和两物体间的距离都减小到原来的 C. 使其中一个物体的质量减小到原来的 ，距离变为原来的2倍 D. 使两物体间的距离增大到原来的4倍，质量均变为原来的2倍 4 （2025南京燕子矶测试）如图所示，“南大仙林星”绕太阳依次从a→b→c→d→a运动．在轨道上a、b、c、d四个位置中，该行星受太阳引力最大的是(　　) A. a B. b C. c D. d 5 （2025南通海门抽测）两个大小相同的实心匀质小铁球，紧靠在一起时它们之间的万有引力为F；若两个半径为小铁球2倍的实心匀质大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为(　　) A. 2F B. 4F C. 8F D. 16F 6 （2024南通合格考模拟）如图所示，两个质量分布均匀的实心球，半径分别为r1、r2，质量分别为m1、m2，两球间距离为r，则两球间相互引力的大小为(　　) A. G B. G C. G D. G 7 （2025南通如皋测试）中国空间站轨道高度约为400千米，地球半径约为6 400千米．当航天员出舱在空间站舱外作业时，其所受地球的引力大约是他在地面所受地球引力的(　　) A. 0.1倍 B. 0.5倍 C. 0.09倍 D. 0.9倍 8 （2025宿迁阶段测试）2024年7月5日，我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭，成功将天绘五号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功．该卫星从发射到进入预定轨道的过程中，所受的地球引力F和距地面高度h的变化关系图像可能正确的是(　　) A B C D 二、解答题 9 一颗质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星到地面的距离为h，已知引力常量为G、地球半径为R、地球的质量为M，不考虑地球自转的影响．求： (1) 地球对卫星的万有引力F的大小； (2) 此卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v的大小； (3) 此卫星绕地球做匀速圆周运动的加速度a的大小． 10 如图所示，地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍，一飞行器在近地圆轨道1上，经一系列变轨后在近月圆轨道2上运行，已知地球中心到月球中心的距离为r. (1) 求飞行器在近地圆轨道1上受到地球的引力F1与在近月圆轨道2上受到月球的引力F2的比值； (2) O为地月连线上一点，飞行器在该点受到地球和月球的引力的合力为零，求O点到地心的距离r1. 1. C　引力常量G的值是卡文迪什在实验室里利用“扭秤实验”测定的，而不是人为规定的，A错误；当两个物体间的距离趋近于零时，两个物体就不能视为质点了，万有引力公式不再适用，B错误；力是物体间的相互作用，万有引力同样适用于牛顿第三定律，两物体之间的万有引力是一对相互作用力，总是大小相等，与两物体质量是否相等无关，C正确；r是两质点之间的距离，对于质量分布均匀的球体，r是两球体球心之间的距离，而不是两物体间最近的距离，D错误． 2. D　根据万有引力定律可知该卫星受到地球的万有引力大小为F＝，根据牛顿第三定律可知，地球受到该卫星的作用力大小为.D正确． 3. D　根据F＝G 可知，使两物体的质量各减小一半，距离变为原来的2倍，则两质点间的万有引力减小到原来的 ，A错误；根据F＝G 可知，使两物体的质量和两物体间的距离都减小到原来的 ，则两质点间的万有引力不变，B错误；根据F＝G 可知，使其中一个物体的质量减小到原来的 ，距离变为原来的2倍，则两质点间的万有引力减小到原来的 ，C错误；根据F＝G可知，使两物体间的距离增大到原来的4倍，质量均变为原来的2倍，则两质点间的万有引力减小到原来的 ，D正确． 4. A　根据万有引力定律可知F＝G，相同条件下，两个物体间的距离越小，它们之间的万有引力就越大，由于“南大仙林星”在a点离太阳最近，故该行星在a点受到太阳的引力最大．A正确． 5. D　设小铁球的半径为R，则两小球间的万有引力为F＝G＝G＝Gπ2ρ2R4，同理，两大铁球之间的万有引力F′＝G＝Gπ2ρ2·(2R)4＝16F.D正确． 6. C　根据万有引力的公式可知两球间相互引力的大小为F＝G，C正确． 7. D　设地球半径为R，空间站的轨道高度为h，航天员的质量为m，地球质量为M，在地球表面时F1＝，在空间站时F2＝，代入数据可得 ≈0.9.D正确． 8. A　设地球质量为M，地球半径为R，卫星质量为m，根据万有引力表达式可得F＝可知，随着高度h增大，引力F减小，且F与h不是线性关系．A正确． 9. (1) 地球对卫星的万有引力F＝G. (2) 根据G＝m， 解得v＝. (3) 根据G＝ma，解得a＝. 10. (1) 由万有引力定律得飞行器在近地圆轨道1上受到地球的引力F1＝G， 在近月圆轨道2上受到月球的引力F2＝G， 所以 ＝×＝×＝. (2) 由题意可得G＝G， r1＋r2＝r， 联立解得r1＝r. 学科网（北京）股份有限公司 $