课时跟踪检测(十二) 万有引力定律（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第二册（人教版 江苏专用）

课时跟踪检测(十二)　万有引力定律 (网阅作业，选择题请在答题区内作答) 1.(2025·宜兴高一阶段练习)在人类文明的长河中，对天体运动的探索始终是一个闪耀着智慧光芒的重要篇章，下列关于这一探索历程的说法中正确的是 (　 ) A.哥白尼提出了地心说，认为地球静止在宇宙的中心，太阳、月亮、行星以及其他恒星等所有天体，都围绕着地球做圆周运动 B.牛顿提出了万有引力定律，因此被称为“称量地球质量的人” C.“月-地检验”成功验证了地球对月球的引力与地球对地面物体的引力都遵循相同的规律 D.天王星是先通过理论计算，后经过实际观测发现的行星，因此被称为“笔尖下发现的行星” 2.(2025·灌云高一期中)牛顿发现了万有引力定律，并给出了物体间引力大小表达式F=G，但没有给出引力常量G的具体取值。如图为人类第一次在实验室测量出万有引力常量的实验装置示意图，通过此套装置比较准确测量出了万有引力常量数值，引力常量的精确测定对深入研究引力相互作用规律具有重要意义。以下说法正确的是 (　 ) A.伽利略首先测量出了万有引力常量数值 B.图示引力常量测量实验中运用了放大法 C.图示实验中的大球对小球的引力大于小球对大球的引力 D.根据万有引力定律表达式，当r→0时，物体间引力将趋于无穷大 3.2025年4月24日，我国神舟二十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，下列图像能够正确描述F随h变化关系的是 (　 ) 4.火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力大小的比值约为 (　 ) A.0.4 B.0.8 C.2.0 D.2.5 5.对于万有引力的表达式F=G，下列说法正确的是 (　 ) A.两个物体间的引力大小不相等 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，它的数值是卡文迪什用扭秤在实验室首先测得的 6.(2025年1月·八省联考晋陕宁青卷)神舟十九号载人飞船与中国空间站在2024年10月顺利实现第五次“太空会师”，飞船太空舱与空间站对接成为整体，对接后的空间站整体仍在原轨道稳定运行，则对接后的空间站整体相对于对接前的空间站 (　 ) A.所受地球的万有引力变大 B.在轨飞行速度变大 C.在轨飞行周期变大 D.在轨飞行加速度变大 7.(2025·丹阳质检)地球上，在赤道上的一物体A和在杭州的一物体B随地球自转而做匀速圆周运动，如图所示。它们的线速度大小分别为vA、vB，角速度分别为ωA、ωB，重力加速度分别为gA、gB，则 (　 ) A.vA=vB，ωA=ωB，gA>gB B.vA<vB，ωA<ωB，gA<gB C.vA>vB，ωA=ωB，gA>gB D.vA>vB，ωA=ωB，gA<gB 8.两大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为 (　 ) A.F B.4F C.F D.16F 9.(2025·海门中学高一学业考试)电影《流浪地球2》中的太空电梯(图甲)令人震撼。太空电梯的运行轨迹如图乙中实线所示，人类乘坐的电梯轿厢从地面基座出发，经国际空间站轨道(距地球表面约400 km)向同步轨道空间站(距地球表面约36 000 km)运行过程中，关于轿厢受到地球的万有引力，下列说法正确的是 (　 ) A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小 10.(2025·如皋高一阶段练习)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飞行器的引力大小之比为 (　 ) A. B. C. D. 11.(10分)有一质量为m、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m'的质点，现在从球体中挖去一半径为的小球体(如图所示)，然后在挖空部分填满另外一种密度为原来2倍的物质，则填充后的实心球体对质点的万有引力是多少?(引力常量为G) 12.(12分)(2025·南通高一期中)(1)相扑运动员的体重一般都比正常人重，A选手和B选手各自体重均为100 kg，当他们的距离为1 m时，计算他们之间的万有引力。(G=6.67×10-11 N·m2/kg2)。(6分) (2)做匀速圆周运动的物体，线速度是6 m/s，角速度是2 rad/s。 ①计算该物体的向心加速度an；(2分) ②计算圆周运动的圆周的半径r；(2分) ③如果物体的质量是4 kg，计算向心力Fn。(2分) 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(十二) 1．选C　哥白尼主张以简单的几何图形来描述宇宙运行的规律，经过几十年对天体的观测与推算，提出了“日心说”，使人们摆脱了对神学和古代经典权威的迷信，故A错误；牛顿提出了万有引力定律后，卡文迪什用扭秤实验测出了万有引力常量，所以称卡文迪什为第一个“测出地球质量”的人，故B错误；月－地检验表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵循相同的规律，故C正确；根据天王星的观测资料，亚当斯和勒维耶各自独立地利用万有引力定律计算出了海王星的轨道，因此海王星被称为“笔尖下发现的行星”，故D错误。 2．选B　卡文迪什首先测量出了万有引力常量数值，A错误；图示引力常量测量实验中运用了放大法，B正确；根据牛顿第三定律，图示实验中的大球对小球的引力等于小球对大球的引力，C错误；当r→0时，物体间引力不是无穷大，因为当r→0时，万有引力定律不成立，D错误。 3．选D　设地球半径为R，根据万有引力定律可得地球对飞船的引力为F＝，可知F随h的增大而减小，但不是线性关系。 4．选A　设火星的质量为M、半径为R，根据万有引力定律，依题意同一物体放在火星表面与地球表面所受引力大小分别为F1＝G，F2＝G，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力大小的比值约为F1∶F2＝0.4，故B、C、D错误，A正确。 5．选D　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、C错误；万有引力公式只适用于两个质点间引力的计算，物体间距离趋于零时，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正确。 6．选A　对接后的空间站整体质量变大，轨道半径不变，根据万有引力表达式F＝G，可知空间站所受地球的万有引力变大，故A正确；根据万有引力提供向心力有G＝ma＝m＝mr，可得a＝，v＝，T＝2π，空间站运行的轨道半径不变，则在轨飞行速度大小不变，在轨飞行周期不变，在轨飞行加速度大小不变，故B、C、D错误。 7．选D　地球上的点除两极外，相同时间内绕各自圆心转过角度相同，所以角速度相同，即ωA＝ωB；根据v＝ωr可知，角速度相同时，做圆周运动的半径越大，线速度越大，则vA＞vB；地球上随纬度增加，重力加速度增大，赤道重力加速度最小，两极重力加速度最大，则gA＜gB，故A、B、C错误，D正确。 8．选D　设实心小铁球的半径为r，实心小铁球之间的万有引力F＝G＝G，小铁球的质量m＝ρV＝ρ×πr3，实心大铁球的半径是小铁球的2倍，对大铁球，有M＝ρV′＝ρ×π(2r)3＝8×ρ×πr3＝8m，两个实心大铁球间的万有引力F′＝G＝G＝4G＝16F，故D正确。 9．选A　人类乘坐的电梯轿厢从地面基座出发，经国际空间站轨道(距地球表面约400 km)向同步轨道空间站(距地球表面约36 000 km)运行过程中，轿厢距离地球越来越远，根据万有引力定律F＝G，可知，受到地球的万有引力逐渐减小。 10．选D　设飞行器的质量为m, 则在木卫三表面有F1＝G，在月球表面有F2＝G，可得＝·2，由题意有＝，＝2, 故＝2×2＝，D正确。 11．解析：设原来球体的密度为ρ，则ρ＝ 在球体内部挖去半径为的小球体，挖去的小球体的质量为m小＝ρ·π3＝， 挖去小球体前，球体与质点的万有引力F1＝＝ 被挖部分对质点的万有引力为F2＝＝ 填充物的密度为原来物质的2倍，则填充物对质点的万有引力为挖去部分的2倍，填充后的实心球体对质点的万有引力为 F1－F2＋2F2＝。 答案： 12．解析：(1)他们之间的万有引力F＝G＝6.67×10－11× N＝6.67×10－7 N。 (2)①该物体的向心加速度an＝ωv＝12 m/s2。 ②圆周运动的半径r＝＝ m＝3 m。 ③向心力Fn＝man＝48 N。 答案：(1)6.67×10－7 N　(2)①12 m/s2　②3 m　③48 N $