7.3万有引力理论的成就 分层练习-2026-2027学年高一下学期物理人教版必修第二册

7.3 万有引力理论的成就   分层练习

 

【基础巩固练】

1．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

B．牛顿在前人的基础上，提出了万有引力定律

C．开普勒通过扭秤实验测量出了引力常量

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．在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是（　　）

A．牛顿利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量G

B．哥白尼是“日心说”的主要代表人物，并且现代天文学也证明了太阳是宇宙的中心

C．开普勒总结出了行星运动的规律，并指出太阳系所有行星都绕太阳做匀速圆周运动

D．伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”海王星

3．不考虑地球自转的影响，设地球的半径为，地球表面的重力加速度为，引力常量为，则地球的质量为（     ）

A． B． C． D．

4．按照我国的火星探测计划，天问三号将于2031年前后采集火星样品返回地球。若火星的卫星火卫二绕火星做轨道半径为r、周期为T的匀速圆周运动，引力常量为G。则火星的质量为（　　）

A． B． C． D．

5．2026年，中国将发射嫦娥七号探测器。它计划在月球南极着陆，开展月表环境勘察与水冰探测等关键科研任务。当嫦娥七号环绕月球表面附近运动时，视为匀速圆周运动，已知嫦娥七号运行周期和万有引力常量，则可求出的是（     ）

A．嫦娥七号的质量 B．月球的质量

C．月球的平均密度 D．月球的球体半径

6．一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上。已知引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为（　　）

A． B． C． D．

7．2025年我国天问三号探测器成功从火星采集岩石样品并返回地球，已知火星表面的自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的，不考虑其他星体的影响，下列说法正确的是（     ）

A．样品在火星表面受到的重力等于在地球表面受到的重力

B．样品被带回地球后，质量会比在火星时更大

C．样品随探测器绕火星做匀速圆周运动时，所受合力为零

D．相同质量的样品在火星表面静止时对水平支撑面的压力小于在地球表面静止时对水平支撑面的压力

8．根据万有引力定律和牛顿第二定律知识，物体在高山上的自由落体加速度比在地球表面时更小，其主要原因是（     ）

A．物体的质量变小 B．地球自转的线速度更大

C．物体距离地心更远 D．物体受到的空气阻力更大

 

【能力提升练】

9．月球是地球的邻居，是距离我们最近的天体，不考虑月球自转，引力常量为G，下列能计算出月球质量的数据为（　　）

A．月球的半径R及地球表面重力加速度g

B．人造月球卫星环绕月球做圆周运动的周期T

C．人造月球卫星环绕月球做圆周运动的周期T及其轨道半径r

D．人造月球卫星环绕月球做圆周运动的周期T和卫星离月球表面高度h

10．木星有一百多颗卫星，其中木卫一、木卫二因发现较早而被人们熟悉，其公转近似看成匀速圆周运动。已知木卫一的运行半径为，公转周期为，木卫二的周期是木卫一周期的两倍。木星可视为质量分布均匀的球体，半径为，万有引力常量为，下列判断正确的是（     ）

A．木星的质量为

B．木星的平均密度为

C．木卫二与木卫一的轨道半径之比为

D．木卫二与木卫一的向心力之比为

11．“嫦娥五号”探测器绕月球做匀速圆周运动时，轨道半径为r，速度大小为v.已知月球半径为R，引力

常量为G，忽略月球自转的影响。下列选项正确的是（     ）

A．月球平均密度为

B．月球平均密度为

C．月球表面重力加速度大小为

D．月球表面重力加速度大小为

12．某星球可视为质量均匀分布的球体，由于星球自转的影响，假设该星球表面的重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g；该星球自转周期为T，引力常数为G，下列说法正确的是（　　）

A．质量为m的物体在该星球两极上受到的重力大小为mg

B．质量为m的物体在该星球赤道上受到的万有引力大小为mg

C．该星球的半径为

D．该星球的密度为

13．几百年前科学家已经观测到土星外有多个光环伴随，如图所示；其中称为环的是一个贴近土星表面的暗弱的环。从理论上已经论证了土星环是无数个小卫星在土星赤道面上绕土星旋转的物质系统。若一物体自距离土星表面高为（远小于土星半径）处自由下落，落到该星球表面前瞬间的速度大小为；要求出环中小卫星运行的周期，忽略各个小卫星之间的相互作用，还需要知道的一个物理量是（　　）

A．万有引力常量 B．土星的质量

C．土星的半径 D．小卫星的质量

14．地球赤道上的物体重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，要使赤道上的物体“飘”起来，则地球转动的角速度应为原来的（　　）

A． B．

C． D．

15．我国“天问一号”探测器成功实现火星环绕与着陆，开启了中国深空探测的新篇章。若把地球、火星