高中物理人教版 (2019)必修 第二册2 万有引力定律同步测试题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册2 万有引力定律同步测试题，共6页。试卷主要包含了2 万有引力定律等内容，欢迎下载使用。
  7.2 万有引力定律  一、选择题1．在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行的轨道与月球绕地球运行的轨道均可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的 2.7×107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，下列说法正确的是(     )A．太阳引力远小于月球引力B．太阳引力与月球引力相差不大C．月球对不同区域海水的引力大小相等D．月球对不同区域海水的引力大小有差异2．下列现象中，不属于由万有引力引起的是(     )A．银河系球形星团聚集不散 B．月球绕地球运动而不离去C．电子绕核旋转而不离去 D．树上的果子最终总是落向地面3．设想把质量为m的物体(可视为质点)放到地球的中心，地球质量为M、半径为R.则物体与地球间的万有引力是(　　)A．零 B．无穷大C. D．无法确定4．如图所示，有一个质量为M，半径为R，密度均匀的大球体，从中挖去一个半径为的小球体，并在空腔中心放置一质量为m的质点，则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零)(　　)A．G B．GC．G D．05．月—地检验的结果说明(　　)A.地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质的力B.地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力不是同一类型的力C.地面物体所受地球的引力只与物体的质量有关D.月球所受地球的引力只与月球的质量有关6．根据万有引力定律,两个质量分别是m1和m2的物体,它们之间的距离为r时,它们之间的吸引力大小为F=,式中G是引力常量,若用国际单位制的基本单位表示G的单位应为(　　)A.kg·m·s-2 B.N·kg2·m-2C.m3·s-2·kg-1 D.m2·s-2·kg-27．若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月球与地球距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证(　　)。A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的8．地球质量大约是月球质量的81倍,一飞行器位于地球与月球之间,当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时,飞行器距月球球心的距离与月球球心距地球球心的距离之比为(　　)。A.1∶9 B.9∶1 C.1∶10 D.10∶1 9．(多选)在万有引力定律的公式F＝G中，r是(　　)A．对行星绕太阳运动而言，是指运行轨道的半径B．对地球表面的物体与地球而言，是指物体距离地面的高度C．对两个均匀球而言，是指两个球心间的距离D．对人造地球卫星而言，是指卫星到地球表面的高度10．(多选)如果太阳系几何尺寸等比例地缩小，当太阳和地球之间的平均距离为1 m时，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是(假设各星球的密度不变)(　　)A．地球受到的向心力比缩小前的大B．地球的向心加速度比缩小前的小C．地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D．地球绕太阳公转的线速度比缩小前的大二、非选择题11．两个质量分布均匀、密度相同且大小相同的实心小铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为F,如图所示,现在其中一个小球中挖去半径为原球半径一半的球,并按如图所示的形式紧靠在一起(三个球心在一条直线上),试计算它们之间的万有引力大小。         12．如图所示，阴影区域是质量为M、半径为R的球体挖去一个小圆球后的剩余部分，所挖去的小圆球的球心O′和大球体球心间的距离是，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(P在两球心OO′连线的延长线上).                                                              参考答案  一、选择题 1．D【解析】根据F＝G，可得＝·，代入数据可知，太阳对地球上相同质量海水的引力远大于月球对其的引力，则A、B错误；由于月心到不同区域海水的距离不同，所以引力大小有差异，C错误，D正确。2．C【解析】银河系球形星团靠星球之间的万有引力作用而聚集不散，故A不符合题意；月球受到地球的吸引力提供向心力，而绕地球做圆周运动不离去，故B不符合题意；电子受到原子核的吸引力而绕核旋转不离去，不是万有引力，故C符合题意；树上的果子由于受到地球的吸引而最终总是落向地面，属于万有引力作用，故D不符合题意。3．A【解析】 若把物体放到地球的中心，r＝0，此时万有引力定律不能直接应用，可以设想将地球分为一个个质量相等的小质点，每个质点都对物体产生引力作用．由于地球关于球心对称，所以各部分对物体的吸引力相互抵消，整体而言，万有引力为零，故A正确．4．B【解析】 解本题的关键是采用“割补法”，将不能视为质点的物体间的引力计算转化为可视为质点的物体间的引力计算．若将挖去的部分补上，则可知剩余部分球体对质点的万有引力大小等于整个完整的球体对质点的万有引力的大小与挖去部分的小球体对质点的万有引力大小之差，而挖去部分对质点的万有引力为零，则剩余部分球体对质点的万有引力大小等于整个完整的球体对质点的万有引力大小．以大球体的球心为球心，作半径为的球，该球的质量为M，球壳部分对质点的万有引力为零，整个球体对质点的万有引力等于中间部分半径为的球对质点的万有引力，根据万有引力定律可得F＝G＝G，故大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为F＝G，B正确．5．A【解析】通过完全独立的途径得出相同的结果,证明地球表面上的物体所受地球的引力和星球之间的引力是同一种性质的力,A正确,B错误;由公式F=G,知C、D错误。6．C【解析】国际单位制中质量m、距离r、力F的基本单位分别是:kg、m、kg·m·s-2,根据牛顿的万有引力定律F=,得到用国际单位制的基本单位表示G的单位为m3·s-2·kg-1,选项C正确。7．B【解析】根据F=G可得a=G,即地球引力使物体产生的加速度与r2成反比,只要月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的,就可以证明“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,B项正确。8．C【解析】设月球质量为m,则地球质量为81m,月球球心距地球球心的距离为r,飞行器质量为m0,当飞行器距月球球心的距离为r'时,地球对它的引力等于月球对它的引力,则G=G,所以=9,r=10r',r'∶r=1∶10,C项正确。  9．AC【解析】 公式中的r对星球之间而言，由于星球之间的距离远大于星球本身的半径，星球可看作质点，可认为星球之间的距离r近似等于星球运行轨道的半径，A正确；而对于地球表面的物体与地球而言，地球不能看作质点，r应是指物体到地球球心的距离，B错误；对两个均匀球而言，是指两个球心间的距离，C正确；对人造地球卫星而言，人造卫星可认为是质点，此时r是指卫星到地球球心的距离，D错误．10．BC【解析】 设太阳的星球半径、星球间距离均缩小为原来的，则星球的体积变为原来的，因各星球的密度不变，则各星球的质量也变为原来的，则地球受到的向心力即太阳对地球的引力F′＝＝＝F<F，A错误；地球的向心加速度由＝m′a′可得a′＝＝＝a<a，B正确；地球绕太阳公转周期由＝m′r′得T′＝2π ＝2π ＝T，C正确；地球绕太阳公转的线速度由＝m′得v′＝ ＝ ＝<v，D错误．二、非选择题 11．用“割补法”处理该问题。原来两个实心球间的万有引力F=G。将一个球挖空,则挖去部分与左边球之间的万有引力为F1=G,m1∶m=∶r3=1∶8,联立得F1=F。剩余部分之间的万有引力大小为F'=F-F1=F。12．万有引力定律只适用于两个质点间的作用，只有对均匀球体，才可将其看作是质量全部集中在球心的一个质点，球体剩余部分不能当作一个质点来处理的，故可用补偿法，将挖去的球补上.则完整的大球对球外质点P的引力：F1＝＝半径为的小球的质量M′＝π·ρ＝π·＝M补上的小球对质点P的引力：F2＝G＝G＝因而挖去小球的阴影部分对P质点的引力F＝F1－F2＝－＝.