粤教版 (2019)必修 第二册第三章 万有引力定律第二节 认识万有引力定律习题

3.2认识万有引力定律同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第二册

一、选择题（共14题）

1．发现万有引力定律的物理学家是　　

A．欧姆 B．法拉第 C．牛顿 D．伽利略

2．两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的3倍，那么它们之间万有引力的大小变为

A．9F B．3F C．F/3 D．F/9

3．在物理学史上，测出万有引力常量的科学家是（　　）

A．卡文迪许 B．伽利略 C．牛顿 D．开普勒

4．下列各叙述中正确的是（     ）

A．牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量

B．伽利略首先将实验事实和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来

C．理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素突出主要因素，例如质点、位移等

D．用比值定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如速度v=、加速度a=都是采用了比值法定义的

5．“北斗卫星导航系统”是中国自行研制的全球卫星导航系统，同步卫星是其重要组成部分。如图所示，发射同步卫星时，可以先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经过一系列的变轨过程，将卫星送入同步圆轨道2，A点在轨道1上，B、C两点在轨道2上。卫星在轨道1、轨道2上的运动均可视为匀速圆周运动。在该卫星远离地球的过程中，地球对卫星的引力（　　）

A．越来越大 B．越来越小 C．保持不变 D．先变大后变小

6．下列说法中正确的是（　　）

A．牛顿利用实验测出了引力常量G的数值

B．开普勒通过研究发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆

C．相同时间内，火星和太阳连线扫过的面积与地球和太阳连线扫过的面积相等

D．万有引力定律只适用于太阳和行星之间，不适用于行星与它的卫星之间

7．关于物理学史，下列说法正确的是（　　）

A．亚里士多德发现了惯性定律

B．开普勒发现了行星运动规律

C．伽利略发现了万有引力定律

D．牛顿测出了引力常量

8．关于万有引力定律，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，是牛顿测出

B．由F=可知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大，距离r趋于零时，万有引力无限大

C．引力常量G的物理意义是：两个质量都是1kg的质点相距1m时相互吸引力为6.67×10－11N

D．引力常量G值大小与中心天体选择有关

9．在物理学发展过程中，许多物理学家做出了贡献，他们的发现和所采用的科学方法推动了人类社会的进步。以下说法正确的是（　　）

A．牛顿运动定律适用于一切物体

B．第谷是地心说的代表人物

C．卡文迪许最早测出了万有引力常量

D．开普勒利用行星运动的规律得出了万有引力定律

10．在物理学的发展过程中，许多科学家做出了贡献，以下说法不符合史实的是(　　)

A．牛顿利用开普勒第三定律和牛顿第三定律发现了万有引力定律

B．卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”

C．伽利略用“月﹣地检验”证实了万有引力定律的正确性

D．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律

11．据新华社10月6日消息，2020年诺贝尔物理学奖授予英国罗杰·彭罗斯、德国赖因哈德·根策尔、美国安德烈娅·盖兹等三名物理学家。在人类对物质运动规律的认识过程中，物理学家们大胆猜想、勇于质疑，取得了辉煌的成就。下列有关物理学家及他们的贡献描述中正确的是（　　）

A．伽利略研究自由落体运动规律时测定了小球运动的位移与时间，进而得出了速度随位移均匀增加的结论

B．伽利略在对自由落体运动研究中，通过对小球在斜面上运动的研究，推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落得快”的观点

C．开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出了“行星绕太阳做匀速圆周运动”的观点

D．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用实验方法测出万有引力恒量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值

12．要使相距较远的两物体间的万有引力减小到原来的，下列办法不可行的是（     ）

A．使两物体的质量各减少一半，距离不变

B．使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变

C．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变

D．使两物体间的距离和质量都减少原来的

13．某宇航员在月球赤道上测得一物体的重力为F1，在月球两极测量同一物体时其重力为F2（忽略月球自转对重力的影响），则月球赤道对应的月球半径与两极处对应的月球半径之比为（　　）

A． B． C． D．

14．一个物体在地球表面所受的重力为G，在距地面高度为地球半径的位置，物体所受地球的引力大小为（　　）

A． B． C． D．

二、填空题（共4题）

15．卡文迪许利用______实验测量了引力常量G。两物体间的万有引力大小相等，与两物体质量是否相等______。（选填“有关”或“无关”）

16．万有引力定义式F=___________引力常数G=___________ 单位___________

17．英国科学家卡文迪什利用____________实验装置，验证了____________定律，解决了测量____________值的问题。

18．引力常量的测量

（1）英国科学家___________通过图所示的扭秤实验测得了引力常量G。

（2）为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是(      )

A．增大石英丝的直径

B．减小T型架横梁的长度

C．利用平面镜对光线的反射

D．增大刻度尺与平面镜的距离

三、综合题（共4题）

19．已知地球的质量约是，地球半径为，地球表面的重力加速度，万有引力常量。求：

(1)地球表面一质量为受到的重力是多少N？

(2)地球表面一质量为受到的万有引力是多少N（保留一位小数）？

20．目前普遍认为，质子、中子都不是点粒子，它们也是有内部结构的。例如，一个质子由两个u夸克和一个d夸克组成。已知一个夸克的质量为，那么当两个夸克相距时，它们之间的万有引力为多大？

21．如图所示，一个质量为的匀质实心球，半径为，如果从球上挖去一个直径为的球，放在相距为的地方，分别求下列两种情况下挖去部分与剩余部分的万有引力大小。（答案必须用分式，已知、、，球体体积公式）

(1)从球的正中心挖去部分与剩余部分（图1）之间的万有引力为多少？

(2)从与球面相切处挖去部分与剩余部分（图2）之间的万有引力为多少？

22．如图所示，阴影区域是原半径为R的球体挖去一个小圆球后的剩余部分，剩余质量为M．所挖去的小圆球的球心o′和大球体球心间的距离是R/2．求球体剩余部分对球体外离球心o距离为2R、质量为m的质点P的引力（已知万有引力常量为G，且两球心和质点在同一直线上，且挖去的球的球心在原来球心和质点连线之间，两球表面相切）．

参考答案：

1．C

2．D

3．A

4．B

5．B

6．B

7．B

8．C

9．C

10．C

11．D

12．D

13．D

14．B

15．     扭秤     无关

16．     G     6.67×10-11     N·m2/kg2

17．     扭秤     万有引力     引力常量

18．     卡文迪许     CD

19．(1)98N；(2)98.6N

20．

21．(1)；(2)

22．