高中物理鲁科版 (2019)必修 第二册第4章 万有引力定律及航天第1节 天地力的综合:万有引力定律课时练习

4.1天地力的综合：万有引力定律基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．两个质量均匀球体，球心相距为，两球间的万有引力大小为，若两球心间距离变为，则两球体间的万有引力大小变为（ ）

A． B． C． D．

2．2013年6月11日17时38分，中国长征二号F运载火箭点火起飞，将“神舟十号”载人飞船发射升空。升空后和目标飞行器天宫一号对接。20日上午10时许，航天员王亚平在空间站“天宫一号”进行了中国的首次太空授课，展示了失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象。“神舟十号”的成功发射标志着中国已经拥有了一个可以实际应用的天地往返运输系统。“神舟十号”围绕地球做圆周运动，是由于受到万有引力作用，发现万有引力定律的物理学家是（       ）

A．开普勒 B．牛顿 C．伽利略 D．麦克斯韦

3．第一次在实验室测得引力常量G的是（ ）

A．第谷 B．开普勒 C．牛顿 D．卡文迪许

4．两质点相距L时，它们之间的万有引力大小为F。当它们之间的距离变为3L时，它们之间的万有引力大小为（　　）

A．3F B．

C． D．9F

5．下列说法符合物理学史实的有（     ）

A．伽利略在对自由落体运动的研究中，猜想运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证

B．伽利略和笛卡尔为牛顿第一定律的建立做出了贡献

C．开普勒通过对行星运动的观察，否定了哥白尼的日心说，得出了开普勒行星运动定律

D．卡文迪许测出引力常量后，牛顿总结了万有引力定律

6．关于万有引力定律和引力常量的发现，下列说法中正确的是（       ）

A．万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由伽利略测定的A

B．万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的

C．万有引力定律是由伽利略发现的，而引力常量是由牛顿测定的

D．万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的

7．下列说法符合物理学史的是（　　）

A．法国物理学家笛卡尔被称为“称量地球质量”的人

B．牛顿通过著名的“月一地检验”来证明重力和星体间的引力是同一性质的力

C．牛顿对引力常量G进行准确测定，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中

D．开普勒行星运动定律是开普勒在自己观测记录的基础上整理和研究出来的

8．对于万有引力的表达式，下列说法中正确的是（       ）

A．只要m1和m2是球体，就可用上式求解出万有引力

B．当R趋于零时，万有引力将趋于无限大

C．两物体间的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关

D．两物体间的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力

9．两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倍，那么它们之间万有引力的大小变为（　　）

A． B．4F C． D．2F

10．2013年12月14日，“嫦娥三号”探测器在月球表面成功软着陆，实现了我国航天器首次在地外天体软着陆。当探测器着陆在月球表面时，所受到月球对它的万有引力大小为F，则当探测器距月球表面的高度为h时（h等于月球半径R），受到月球对它的万有引力为（　　）

A．2F B． C． D．4F

11．假设地球和金星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离大于金星到太阳的距离，那么（　　）

A．地球公转周期小于金星的公转周期

B．地球公转的线速度大于金星公转的线速度

C．地球公转的加速度小于金星公转的加速度

D．地球公转的角速度大于金星公转的角速度

12．如图所示，r虽大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为m1与m2，则两球间万有引力的大小为（ ）

A． B．

C． D．

13．下列关于天体运动规律的说法中，符合史实的是（　　）

A．卡文迪许第一个在实验室里测出了万有引力常量

B．开普勒发现了万有引力定律

C．哥白尼发现了行星的三个运动定律

D．牛顿在他的传世巨作《自然哲学的数学原理》中提出了万有引力定律，并给出了引力常量的数值

14．如图所示为某卫星绕地球运动的椭圆轨道，F1和F2为椭圆的焦点。卫星由A经B到C点的过程中，卫星的动能逐渐增大，且路程AB与路程BC相等。已知卫星由A运动到B、由B运动到C的过程中，卫星与地心的连线扫过的面积分别为S1和S2.下列说法正确的是（　　）

A．地球位于焦点F1处 B．S1一定大于S2

C．卫星由A运动到C，引力势能增加 D．卫星由A运动到C，加速度减小

15．通常情况下，地球上两个物体之间的万有引力是极其微小以至于很难被直接测量的，人们在长时间内无法得到万有引力常量的精确值。在牛顿发现万有引力定律一百多年以后的1789年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用如图1所示的扭秤装置，才第一次在实验室里比较精确地测出了万有引力常量。在图2所示的三个实验中，与“卡文迪许扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是（　　）

A．乙 B．甲 C．丙 D．三个实验都相近

二、填空题（共4题）

16．甲物体的质量是乙物体质量的50倍，则甲物体对乙物体的万有引力是乙物体对甲物体的万有引力的______倍．

17．日心说的代表人物是_______，行星运动规律是_________总结出来的，引力常量G是________________通过实验测量出来的；

18．地球的质量为M、半径为R,万有引力常量为G,它对位于离地面高为处的质量为m的质点的万有引力大小为_________________,而它对位于地心的质量为m的质点的万有引力大小为__________________。

19．（1）（单选题）如图a、b、c为力学中的三个实验装置,可知这三个实验共同的物理思想方法是___________.

A．极限的思想方法                    B．放大的思想方法

C．控制变量的方法                    D．猜想的思想方法

（2）（多选题）上问c图是测定万有引力常量的实验装置图，万有引力常量由卡文迪许在万有引力定律发现102年后利用扭秤装置测出的，在这个实验中利用到的物理规律有____________.

A．牛顿运动定律                            　　　　　B．开普勒行星运动定律

C．有固定转轴力矩的平衡条件                         D．光的反射定律

三、综合题（共4题）

20．已知地球的质量为M,半径为R，万有引力恒量为G;那么地球上质量为m的物体受到的万有引力为多大？

21．两艘轮船，质量都是1.0×104t，相距10 km，它们之间的万有引力是多大？比较这个力与轮船所受重力的大小(g取10 m/s2)．

22．已知地球表面的重力加速度为g，月球到地球表面的距离为h，月球绕地球的公转周期为T地球的半径为R，万有引力常量为G，试利用两种方法计算地球的质量．

23．开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。如果一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动，它在离地球最近的位置（近地点）和最远的位置（远地点），哪点的速度比较大？

参考答案：

1．B

2．B

3．D

4．C

5．B

6．D

7．B

8．C

9．B

10．C

11．C

12．D

13．A

14．B

15．A

16．1

17．     哥白尼          牛顿     卡文迪许

18．          0

19．     B     CD

20．

21．6.67×10－5N；重力远远大于轮船间的万有引力

22．地球的质量表达式为和

23．近地点的速度比较大