高中人教版 (2019)2 万有引力定律巩固练习

这是一份高中人教版 (2019)2 万有引力定律巩固练习，共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．2018年12月8日，我国发射的嫦娥四号探测器成功升空，实现了人类首次探访月球背面．在嫦娥四号逐渐远离地球，飞向月球的过程中
A．地球对嫦娥四号的引力增大B．地球对嫦娥四号的引力不变
C．月球对嫦娥四号的引力增大D．月球对嫦娥四号的引力减小
2．两个大小相等的实心均质小球，球心间距为L时，它们之间的万有引力大小为F，若把两小球球心间距离增大为时，则它们之间的万有引力大小为（ ）
A．FB．C．D．
3．如图所示，有一半径为R、密度均匀的球体P，在距离球心O为2R的地方有一质点，球体P和该质点间的万有引力大小为F。现从球体P中心挖去半径为的球体Q，则球体P的剩余部分对该质点的万有引力大小为（ ）

A．B．C．D．
4．华中科技大学引力中心团队对万有引力常量的精密测量研究，为我国自主探测全球重力场提供了重要技术支撑。已知太阳的质量约为，地球质量约为，地球到太阳的距离约为，取万有引力常量为。则地球所受太阳的引力大小约为（ ）
A．B．
C．D．
5．下列符合物理学史实的是（ ）
A．亚里士多德认为重的物体与轻的物体下落一样快
B．牛顿通过实验准确地测出了引力常量G的数值
C．伽利略认为力不是维持物体运动的原因
D．卡文迪许发现了万有引力定律
6．两个可看成质点的物体之间的万有引力为F，当它们之间的距离增加为原来的3倍，并且它们的质量也都增加为原来质量的3倍，则这两个物体现在的万有引力是（ ）
A．FB．2FC．3FD．4F
7．下列说法正确的是（ ）
A．第谷通过多年的观测和精确的计算，得出了行星运动三大定律
B．卡文迪许在测量万有引力常量的实验中，主要运用了极限的思想
C．平抛运动的水平、竖直分运动具有等时性的特点
D．做圆周运动的物体，其所受合力的方向一定指向圆心
8．下列说法中正确的是（ ）
A．开普勒在第谷观测资料的基础上，发现了万有引力定律
B．卡文迪什通过实验测定得出万有引力常量
C．平抛运动是非匀变速曲线运动
D．匀速圆周运动合外力为0
二、多选题
9．对于万有引力的表达式，下列说法正确的是（ ）
A．公式中的为引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的
B．当趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
C．质量为的物体和质量为的物体受到的引力总是大小相等，而与、是否相等无关
D．质量为的物体与质量为的物体受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
10．加速度的大小和方向都不变的运动称为匀变速运动，下列运动中，属于匀变速运动的有（ ）
A．竖直上抛运动B．自由落体运动
C．地球绕太阳的运动D．平抛运动
11．关于引力常量，下列说法正确的是( )．
A．引力常量是两个质量为1 kg的物体相距1 m时的相互吸引力
B．牛顿发现了万有引力定律时，给出了引力常量的值
C．引力常量的测出，证明了万有引力的存在
D．引力常量的测定，使人们可以测出天体的质量
12．2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家．如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球保持相对静止同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的（ ）

A．向心力由地球及太阳的引力共同提供B．向心力仅由太阳的引力提供
C．向心加速度大于地球的向心加速度D．线速度大于地球的线速度
三、解答题
13．设地球的质量为M，人造卫星的质量为m，人造卫星距地心的距离为r,已知万有引力常量为G,则地球对人造卫星的万有引力是多大？
14．（1）是什么原因使行星绕太阳运动？
（2）在推导太阳与行星间的引力时，我们对行星的运动是怎么简化处理的？用了哪些知识？
15．如图，一个质量为M的匀质实心球，半径为R，如果从球上挖去一个直径为R的球，放在相距为d的地方，求下列 两种情况下，两球之间的引力分别是多大？
（1）从球的正中心挖去；
（2）从与球面相切处挖去；并指出在什么条件下，两种计算结果相同？

参考答案：
1．C
【分析】根据万有引力公式即可判断地球和月球对嫦娥四号的引力变化．
【详解】根据万有引力公式，可知在嫦娥四号逐渐远离地球，飞向月球的过程中，离地球越来越远，所以地球对嫦娥四号的引力逐渐减小，离月球越来越近，所以月球对嫦娥四号的引力逐渐增大，故C正确，ABD错误．
【点睛】本题主要考查了万有引力公式的简单应用，属于基础题．
2．D
【详解】球心间距为L时有
球心间距离增大为时有
解得
故选D。
3．D
【详解】设球体P的密度为，质点的质量为，根据题意有
从球体P中心挖去半径为的球体Q，球体Q没挖去前对质点的万有引力大小为
则球体P的剩余部分对该质点的万有引力大小为
故选D。
4．D
【详解】根据万有引力定律可得地球所受太阳的引力大小
故选D。
5．C
【详解】A．伽利略认为重的物体与轻的物体下落一样快，选项A错误；
B．卡文迪许通过实验准确地测出了引力常量G的数值，选项B错误；
C．伽利略认为力不是维持物体运动的原因，选项C正确；
D．牛顿发现了万有引力定律，选项D错误；
故选C。
6．A
【详解】根据万有引力定律可得
当它们之间的距离增加为原来的3倍，并且它们的质量也都增加为原来质量的3倍，则这两个物体现在的万有引力
故选A。
7．C
【详解】A．第谷通过多年的观测，积累了大量可靠的数据，开普勒分析其数据，通过精确的计算分析后得出了行星运动定律，A错误；
B．卡文迪许巧妙地运用扭秤实验，利用平面镜将微小形变放大，运用了放大法成功测出引力常量的数值，B错误；
C．运动的等时性原理，平抛运动的水平、竖直分运动具有等时性的特点，C正确；
D．做圆周运动的物体，所受合力方向不一定指向圆心，如竖直平面内变速圆周运动，沿切线方向的力改变速度大小，指向圆心的力充当向心力，D错误。
故选C。
8．B
【详解】A．开普勒在第谷观测资料的基础上，发现了开普勒三定律。故A错误；
B．卡文迪什通过实验测定得出万有引力常量。故B正确；
C．平抛运动是匀变速曲线运动。故C错误；
D．匀速圆周运动合外力提供向心力，不为零。故D错误。
故选B。
9．AC
【详解】A.公式中的为引力常量，它是由实验得出的，不是人为规定的，故A正确；
B.万有引力定律是适用于两质点间的作用力的规律，当趋近于零时，两物体不能再看作质点，故B错误；
CD.质量为的物体与质量为物体受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对相互作用力，与它们的质量是否相等无关，故C正确D错误。
故选AC。
10．ABD
【详解】ABD．竖直上抛运动、自由落体运动和平抛运动过程，都只受到重力作用，加速度恒为g，属于匀变速运动，ABD正确；
C．地球绕太阳的运动过程，地球受到太阳的引力作用，向心加速度不断变化，不属于匀变速运动，C错误。
故选ABD。
11．CD
【详解】A．引力常量在数值上等于质量均为1 kg的两个均匀球体相距1 m时相互引力的大小，故A错．
B．牛顿发现万有引力定律时，还不知道引力常量的值，故B错．
CD．引力常量的测出证明了万有引力定律的正确性，同时使万有引力定律具有实用价值，故CD正确．
故选CD。
12．ACD
【详解】AB．探测器的向心力由太阳和地球引力的合力提供，故A正确，B错误；
C．根据
可知，探测器的向心加速度大于地球的向心加速度，故C正确；
D．飞行器与地球同步绕太阳运动，角速度相等，根据
知探测器的线速度大于地球的线速度，故D正确。
故选ACD。
13．
【详解】根据万有引力定律可得地球对人造卫星的万有引力是.
14．见详解
【详解】（1）太阳对行星的引力使行星绕太阳运动；（2）将行星绕太阳的椭圆运动看成匀速圆周运动。在推导过程中，用到了向心力公式、开普勒第三定律及牛顿运动定律。
15．（1）；（2）；当时，两种计算结果相同
【详解】根据匀质实心球的质量与其半径的关系可得
可知被挖去球的质量和剩余部分的质量分别为
，
（1）当从球的正中心挖去时，根据万有引力定律，这时两球之间的引力大小
（2）当从与球面相切处挖去时，这种情况不能直接用万有引力公式计算，可利用等效割补法，先将转化为理想模型，即用同样的材料将其填补为实心球，这时与之间的引力大小为
因为填补空心球而增加的引力大小为
所以，这时与m之间的引力大小为
当时，有
即两种情况计算结果相同。