高中人教版 (2019)2 万有引力定律同步训练题

这是一份高中人教版 (2019)2 万有引力定律同步训练题，共13页。试卷主要包含了单选题，共10小题，多选题，共4小题，填空题，共4小题，解答题，共4小题等内容，欢迎下载使用。
7.2万有引力定律第七章万有引力与宇宙航行同步练习（2）2021_2022学年高一物理必修第二册（人教版2019）一、单选题，共10小题1．下列力中，属于万有引力的是（　　）A．月亮与地球之间的吸引力 B．起重机钢绳吊起重物的力C．两个带异种电荷的带电体之间的吸引力 D．两个异名磁极之间的吸引力2．下列关于万有引力的说法，正确的有A．物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力B．万有引力定律是开普勒在总结前人研究的基础上发现的C．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的合力都是地球的万有引力D．F＝G中，G是一个比例常数，没有单位3．地球对月球具有相当大的万有引力，它们不靠在一起的原因是（　　）A．不仅地球对月球有万有引力，而且月球对地球也有万有引力，这两个力大小相等，方向相反，相互平衡了B．地球对月球的引力不算大C．不仅地球对月球有万有引力，而且太阳系里其他星球对月球也有万有引力，这些力的合力为零D．万有引力不断改变月球的运动方向，使得月球绕地球运行4．如图所示，一颗行星和一颗彗星绕同一恒星的运行轨道分别为A和B，A是半径为r的圆轨道，B为椭圆轨道，椭圆长轴QQ′为2r。P点为两轨道的交点，以下说法正确的是（　　）A．彗星和行星经过P点时受到的万有引力相等B．彗星和行星绕恒星运动的周期相同C．彗星和行星经过P点时的速度相同D．彗星在Q′处加速度为行星加速度的5．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．月一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．由公式可知，当时，引力6．如果设某行星的质量为m，绕太阳运动的线速度大小为，公转周期为T，轨道半径为r，太阳的质量为M，那么下列说法错误的是（　　）A．教材在探究太阳对行星的引力大小F的规律时，引入了公式，这个关系式实际上是牛顿第二定律B．教材在探究太阳对行星的引力大小F的规律时，引入了公式，这个关系式实际上是匀速圆周运动的一个公式C．教材在探究太阳对行星的引力大小F的规律时，引入了公式，这个公式实质上是开普勒第三定律，是不可以在实验室中得到验证的D．教材在探究太阳与行星间的引力大小F的规律时，先得到关系式，再借助相对运动的知识（即可以认为太阳绕行星做匀速圆周运动）得到7．某宇航员站在月球表面上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处由静止释放，经时间t后落到月球表面，月球的半径为R，据上述信息可推出“嫦娥一号”在月球表面附近绕月球运行的速率约为（　　）A． B． C． D．8．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、，半径大小分别为、，则两球间的万有引力大小为（　　） A． B． C． D．9．已知某质量分布均匀的星球密度为，有一个物体静止在该星球表面的“赤道”上，若由于星球自转使物体对星球表面的压力恰好为零，则该星球自转的周期为（万有引力常量为G）（　　）A． B． C． D．10．设地球质量为M、半径为R、自转角速度为，引力常量为G，且地球可视为质量分布均匀的球体。则同一物体在赤道和南极水平面上静止时所受的支持力大小之比为（　　）A．B．C．D．二、多选题，共4小题11．关于太阳与行星间引力的公式F=G，下列说法错误的是（　　）A．公式中的G是引力常量，是人为规定的B．太阳与行星间的引力是一对平衡力C．公式中的G是比例系数，与太阳质量、行星质量都没有关系D．公式中的G是比例系数，与太阳的质量有关12．如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，那么下列说法中不正确的是（　　）A．行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力B．行星受到太阳的万有引力，行星运动不需要向心力C．行星同时受到太阳的万有引力和向心力D．行星受到太阳的万有引力与它运行的向心力不相等13．两颗小行星都绕太阳做圆周运动，它们的周期分别是T和3T，则（　　）A．它们绕太阳运动的轨道半径之比是B．它们绕太阳运动的轨道半径之比是C．它们绕太阳运动的速度之比是D．它们受太阳的引力之比是14．关于引力常量G，下列说法中正确的是（　　）A．G值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值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1kg的可视为质点的物体相距1m时的相互吸引力D．引力常量G是不变的，其数值大小与单位制的选择无关三、填空题，共4小题15．如图所示，两球的半径分别为r1和r2，均小于r，且两球的质量分布均匀，质量分别为m1、m2，则两球间的万有引力大小为_____________。16．甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲质点的质量不变，乙质点的质量增大为原来的2倍，同时它们间的距离减为原来的，则甲．乙两个质点间的万有引力大小将变为________17．2020年4月16日，“玉兔二号”月球车在月球表面按时开启第十七个月昼新一轮的探索旅程。“玉兔二号”月球车在月球表面受到月球引力为F，则“玉兔二号”月球车随“嫦娥四号”探测器登陆月球前在距离月球表面高度为月球半径3倍时，受月球引力为______。18．已知质量为m的物体放在质量为M并可视为球体且质量分布均匀的地球表面某处，引力常量为G，地球半径为R，则它们之间的万有引力为F1=_______；如果把物体放到地球球心处，则它们间的万有引力F2=_______。四、解答题，共4小题19．粗略研究行星的轨道运动时，通常只考虑太阳对行星的万有引力。木星与地球之间的最近距离约为6.3×108km，地球的质量约为6.0×1024kg。请估算木星与地球之间的万有引力大小，并与木星和太阳之间的万有引力大小作比较。20．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？21．两个质量为的同学，当他们相距时，他们之间的万有引力有多大？通过计算你可以知道，平常分析物体受力时，为什么可以不考虑万有引力。22．已知太阳质量，地球质量，太阳和地球间的平均距离，则太阳和地球间的万有引力有多大？已知拉断截面积的钢棒需施力，那么太阳吸引地球的力可以拉断截面积多大的钢棒？
参考答案：1．A【解析】起重机钢绳吊起重物的力属于弹力；电荷之间的作用力和磁极之间的作用力属于电磁力；月亮与地球之间的吸引力属于万有引力。故选A。2．C【解析】A．物体间力的作用是相互的，物体落到地面上，地球对物体有引力，物体对地球也存在引力，故A错误；B．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的，故B错误；C．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的合力都是地球的万有引力，故C正确；D．国际单位制中质量m、距离r、力F的单位分别是：kg、m、N，根据牛顿的万有引力定律F＝G，得到G的单位是N·m2/kg2，故D错误。故选C。3．D【解析】地球和月球之间存在的万有引力较大，它们是一对作用力和反作用力，作用效果不可抵消。它们不靠在一起的原因主要是因为月球绕地球做圆周运动，地球对月球的万有引力提供了月球做圆周运动的向心力，即万有引力不断改变月球的速度方向，使月球绕地球运行，故ABC错误，D正确。故选D。4．B【解析】A．行星和彗星的质量可能不同，故受到的万有引力可能不同，故A错误；B．因圆形轨道的半径和椭圆轨道的半长轴相等，则由开普勒第三定律可知，两星球运动的周期相等；故B正确；C．虽说两星体经过P点时的速度大小有可能相等，但速度方向肯定是不同的；故速度不可能相同；故C错误；D．由得因慧星在Q'点离恒星中心的距离小于行星半径的二倍；故慧星在Q'处加速度大于行星加速度的。故D错误。故选B。5．A【解析】A．任何物体间都存在万有引力，A正确；B．月—地检验的结果证明了引力与重力是同种性质的力，B错误；C．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什测定了引力常量，C错误；D．当两物体间的距离趋近于零时，公式不再适用，再不能用该公式分析这两个物体间万有引力的大小，D错误；故选A。6．D【解析】A．在探究太阳对行星的引力大小F的规律时，引入的公式实际上是牛顿第二定律，故A正确；B．在探究太阳对行星的引力大小F的规律时，引用的公式实际上是匀速圆周运动的一个公式，故B正确；C．在探究太阳对行星的引力大小F的规律时，引入的公式实质上是开普勒第三定律，是开普勒通过研究行星运动的观测数据得到的，不能在实验室中得到验证，故C正确；D．在探究太阳与行星间的引力大小F的规律时，先得到关系式，再借助相互作用的关系，得到，故D错误。故选D。7．B【解析】由于物体在月球表面做自由落体运动，设月球表面的重力加速度为，则有解得设物体的质量为m，月球的质量为M，忽略月球自转的影响，根据万有引力定律有得设“嫦娥一号”的质量为，又因为“嫦娥一号”在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有解得故B正确，ACD错误。故选B。8．D【解析】两球质量分布均匀，可认为质量集中于球心，由万有引力公式可知两球间的万有引力大小为故选D。9．A【解析】设该星球的质量为M，半径为R，物体的质量为m，物体围绕星球傲圆周运动，万有引力提供向心力，则有其中联立解得故A正确，BCD错误。故选A。10．B【解析】在赤道处物体所受支持力为在两极处物体所受支持力为联立解得故B正确，ACD错误。故选B。11．ABD【解析】A．公式中的G是引力常量，是通过实验测得的，不是人为规定的，选项A错误，符合题意；B．太阳与行星间的引力是一对相互作用力，不是平衡力，选项B错误，符合题意；CD．公式中的G是比例系数，与太阳质量、行星质量都没有关系，选项C正确，不符合题意；选项D错误，符合题意。故选ABD。12．BCD【解析】AB．行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力， B错误A正确；C．向心力是效果力，实际受力分析不分析向心力，行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力来源于太阳的引力，C错误；D．行星受到太阳的万有引力与它运行的向心力相等，D错误。故选BCD。13．BC【解析】AB．由常量知，它们绕太阳运动的轨道半径之比是选项A错误，B正确；C．由知，两者速度之比为选项C正确；D．由于不知道两颗小行星的质量，不能确定它们受太阳的引力的关系，故D错误。故选BC。14．AC【解析】A．利用G值和万有引力定律不但能“称”出地球的质量，而且可测定远离地球的一些天体的质量、平均密度等，故A正确；BCD．引力常量G是一个普遍适用的常量，其物理意义是两个质量都是1kg的质点相距1m时的相互吸引力，它的大小与所选的单位有关，故BD错误，C正确。故选AC。15．【解析】根据万有引力定律可知16．8F【解析】根据万有引力定律公式改变后17．【解析】根据万有引力定律探测器登陆月球前在距离月球表面高度为月球半径3倍时，受月球引力为18．          0【解析】根据万有引力定律可得由对称性可知，放在地球中心质量为m的物体，受地球各个方向的吸引力相同，合力为0，即F2=0。19．见解析【解析】查阅资料，太阳的质量为地球的33万倍，木星质量是地球质量的318倍 ，木星到太阳的平均距离约是7783300千米。木星与地球之间的万有引力大小木星和太阳之间的万有引力大小则20．2.6【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和所以即探测器在地球表面受到的引力大小是在火星表面所受到的2.6倍。21．见详解【解析】两个质量为的同学，当他们相距时，他们之间的万有引力代入数值可得重力为则普通物体之间的万有引力远小于重力，可以忽略不计，所以平常分析物体受力时，可以不考虑万有引力。22．3.5×1022N，5.21013m2【解析】根据万有引力定律，太阳和地球之间的万有引力F=G=6.6710-11N=3.5×1022N太阳吸引地球的力可以拉断钢棒的横截面积S==cm2=5.21017cm2=5.21013m2