课时测评14 万有引力定律-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

课时测评14　万有引力定律 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－10题，每题4分，共40分) 1. (多选)如图是八大行星绕太阳运动的情境，关于太阳对行星的引力，下列说法中正确的是(　　) A.太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力 B.太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离成反比 C.太阳对行星的引力规律是由实验得出的 D.太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的 答案：AD 解析：太阳对行星的引力等于行星围绕太阳做匀速圆周运动的向心力，它的大小与行星和太阳质量的乘积成正比，与行星和太阳间的距离的平方成反比，A正确，B错误；太阳对行星的引力规律是由开普勒定律、牛顿运动定律和匀速圆周运动规律推导出来的，C错误，D正确。故选AD。 2.(2023·山东高考)牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引，这种吸引力可能与天体间(如地球与月球)的引力具有相同的性质，且都满足F∝。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍，地球表面的重力加速度为g，根据牛顿的猜想，月球绕地球公转的周期为(　　) A.30π B.30π C.120π D.120π 答案：C 解析：设比例系数为G，根据牛顿的猜想，地球表面物体的重力可表示为mg＝G，地球对月球的吸引力可表示为F月＝G，月球绕地球做匀速圆周运动，地球对月球的吸引力提供向心力，有F月＝m月r，又r＝60R，联立解得T＝120π。故选C。 3.(2025·广西贵港高一下期中)关于万有引力公式，下列说法正确的是(　　) A.对不同两物体间的万有引力的计算，公式中引力常量G的值是不同的 B.甲物体对乙物体的万有引力与乙物体对甲物体的万有引力大小相等 C.由万有引力公式可知，当两物体紧挨在一起时，两物体间的万有引力无穷大 D.计算太阳与地球之间的万有引力时，万有引力公式中的r指的是太阳的半径 答案：B 解析：对不同两物体间的万有引力的计算，公式中引力常量G的值是相同的，故A错误；甲物体对乙物体的万有引力与乙物体对甲物体的万有引力是一对作用力与反作用力，大小相等，故B正确；当两个物体紧挨在一起时，距离较小，此时万有引力公式不再适用，不能得出万有引力无穷大的结论，故C错误；计算太阳与地球之间的万有引力时，万有引力公式中的r指的是太阳中心与地球球心间的距离，故D错误。故选B。 4.(2025·江苏扬州一中高一下期中)两个质量均匀分布可看作质点的球体之间的万有引力为F，如果将它们之间距离增加为原来的两倍，且将其中一个球体的质量减小为原来一半，则两球体之间的万有引力变为(　　) A.F B.F C.F D.F 答案：D 解析：设两个质点相距r，它们之间的万有引力大小为F＝G，若它们间的距离增加为原来的两倍，其中一个球体的质量减小为原来的一半，则它们之间的万有引力大小为F'＝G＝×G＝F。故选D。 5.(2025·四川重庆高一下期末)2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭运载，在中国文昌航天发射场成功发射，并准确进入地月转移轨道，发射任务取得圆满成功。已知地球质量是月球质量的81倍，地心与月球中心的间距为D，嫦娥六号探测器位于地心与月球中心连线上距月球中心d处时，其所受地球引力和月球引力的合力为零。由此可知(　　) A.d＝D B.d＝D C.d＝D D.d＝D 答案：A 解析：设嫦娥六号探测器的质量为m0，月球质量为m，则地球质量为81m，当嫦娥六号探测器位于地心和月球中心连线上距月球中心d处时，有G＝G，解得d＝D。故选A。 6.(2025·黑龙江哈尔滨三中高一下期末)已知月球质量为地球质量的，月球半径为地球半径的，不考虑地球和月球的自转，嫦娥六号在月球表面受到月球引力与在地球表面受到地球引力的比值为(　　) A. B. C. D. 答案：B 解析：根据万有引力定律F＝G，可得嫦娥六号在月球表面受到月球引力与在地球表面受到地球引力的比值为＝·＝×()2＝。故选B。 7.设地球表面重力加速度为g0，物体在距离地心4R(R是地球的半径)处，由于地球的引力作用而产生的加速度为g，则为(　　) A.1 B. C. D. 答案：D 解析：地球表面处的重力加速度和离地心距离为4R处的加速度均由地球对物体的万有引力产生，所以在地球表面有G＝mg0，距离地心4R处有G＝mg，解得＝＝。故选D。 8.某行星为质量分布均匀的球体，半径为R，质量为M。科研人员研究同一物体在该行星上的重力时，发现物体在“两极”处的重力为“赤道”上某处重力的1.1倍。已知引力常量为G，则该行星自转的角速度为(　　) A. B. C. D. 答案：B 解析：由万有引力定律得，物体在“赤道”处有G －mg＝mω2R，在“两极”处有G ＝1.1mg，联立以上两式解得，该行星自转的角速度为ω＝。故选B。 9.(2025·山西吕梁高一下期中)已知均匀球体对球外物体的万有引力相当于将球体的质量集中于球心的质点对物体的万有引力，将地球看成均匀球体，假设在紧贴地球表面处挖去一半径为的球体(R为地球半径)，如图所示，在图中A点放置一质量为m的可视为质点的物体，则该物体在挖空前后受到的万有引力大小之比为(　　) A. B. C. D. 答案：A 解析：挖空前物体所受万有引力大小为G，挖空后物体所受万有引力大小为F剩，则有G＝F剩＋F挖，F挖＝G，解得＝。故选A。 10.如图所示，三颗质量均为m的地球卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上。已知引力常量为G，地球质量为M，地球半径为R，下列说法正确的是(　　) A.地球对三颗卫星的引力相同 B.地球对每颗卫星的引力大小为 C.两颗卫星对地球引力的合力大小为 D.其中一颗卫星受另外两颗卫星的引力的合力大小为 答案：C 解析：地球对三颗卫星的引力大小相同，方向不同，故A错误；根据题意，由万有引力定律可得，地球与每颗卫星之间的引力大小为F＝，故B错误；两颗卫星对地球的引力大小都为，夹角为120°，根据平行四边形定则可知两颗卫星对地球引力的合力大小F合＝2××cos 60°＝，故C正确；如图所示，两颗卫星之间的距离L＝2rcos 30°＝r，所以两颗卫星之间的引力大小为F'＝G＝，其中一颗卫星受另外两颗卫星引力的合力大小F合'＝2F'cos 30°＝2××＝，故D错误。故选C。 11.(10分)火星半径大约是地球半径的，火星质量大约是地球质量的。在地球表面的重力加速度g取10 m/s2，那么： (1)地球表面上质量为50 kg的航天员在火星表面上受到的重力是多少？(结果保留两位小数) (2)若航天员在地球表面能跳0.5 m高，那他在火星表面能跳多高？ 答案：(1)222.22 N　(2)1.125 m 解析：(1)在地球表面有mg＝G，解得g＝ 同理，在火星表面有g'＝，即g'＝＝＝g＝ m/s2 航天员在火星表面上受到的重力G'＝mg'＝50× N≈222.22 N。 (2)在地球表面航天员跳起的高度H＝ 在火星表面航天员跳起的高度h＝ 联立可得h＝H＝×0.5 m＝1.125 m。 12.(10分)如图所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面启动后，以加速度竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪对平台的压力为启动前压力的。已知地球半径为R，求火箭此时离地面的高度。(g为地面附近的重力加速度) 答案： 解析：由牛顿第三定律及平衡条件可知，启动前测试仪对平台的压力FN1＝mg 设火箭离地面的高度为h时，测试仪对平台的压力为FN2＝FN1，根据牛顿第三定律可知，平台对测试仪的支持力FN2'＝FN2 对测试仪由牛顿第二定律得FN2'－mg'＝m· 联立解得g'＝ 根据万有引力定律得mg＝G mg'＝G 联立解得h＝。 学生用书⬇第66页 学科网（北京）股份有限公司 $