高一物理新人教版必修第二冊(cè)課后練習(xí)：7.2 萬(wàn)有引力定律

PAGE7.2萬(wàn)有引力定律1．“嫦娥三號(hào)”（“玉兔”號(hào)月球車和著陸器）以近似為零的速度實(shí)現(xiàn)了月面軟著落。如圖為“嫦娥三號(hào)”運(yùn)行的軌道示意圖。“嫦娥三號(hào)”在下列位置中，受到月球引力最大的是（）A．太陽(yáng)帆板展開的位置 B．月球表面上的著陸點(diǎn)C．環(huán)月橢圓軌道的近月點(diǎn) D．環(huán)月橢圓軌道的遠(yuǎn)月點(diǎn)2．地球半徑為R，一物體在地球表面受到的萬(wàn)有引力為F，若高空某處受到的萬(wàn)有引力為，則該處距地面的高度為（）A．R B．（－1）R C．R D．3R3．對(duì)于萬(wàn)有引力的表達(dá)式的理解，下列說法正確的是A．公式中的是一個(gè)常數(shù)，在國(guó)際單位制中的單位是B．當(dāng)趨近于零時(shí)，和之間的引力趨近于無窮大C．和之間的引力大小總是相等，方向相反，是一對(duì)平衡力D．和之間的引力大小總是相等，與和是否相等無關(guān)4．2019年10月，瑞士物理學(xué)家米歇爾·馬約爾教授（MichelMayor）和迪迪?！た迤澖淌冢―idierQueloz），因?yàn)椤鞍l(fā)現(xiàn)了一顆圍繞類太陽(yáng)恒星運(yùn)行的系外行星”，與美國(guó)物理學(xué)家詹姆斯·皮布爾斯（JamesPeebles）一起分享了2019年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。假設(shè)該類太陽(yáng)恒星的質(zhì)量為M、半徑為R，系外行星質(zhì)量為m，引力常量為G，系外行星圍繞類太陽(yáng)恒星做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，則該系外行星的A．周期為 B．動(dòng)能為C．角速度為 D．向心加速度為5．一名宇航員來到一個(gè)星球上，如果該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的一半，它的直徑也是地球直徑的一半，那么這名宇航員在該星球上所受的萬(wàn)有引力大小是他在地球上所受萬(wàn)有引力的（）A．0.25B．0.5C．2.0倍D．4.0倍6．下列現(xiàn)象中，不屬于由萬(wàn)有引力引起的是A．銀河系球形星團(tuán)聚集不散 B．月球繞地球運(yùn)動(dòng)而不離去C．電子繞核旋轉(zhuǎn)而不離去 D．樹上的果子最終總是落向地面7．均勻小球A、B的質(zhì)量分別為球心相距為R，引力常量為G，則A球受到B球的萬(wàn)有引力大小是（）A． B． C． D．8．兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的距離為r時(shí)，它們間的萬(wàn)有引力為2F，現(xiàn)要使它們間的萬(wàn)有引力變?yōu)镕，它們間的距離將變?yōu)椋ǎ〢．4rB．2rC．rD．9．假設(shè)地球是一半徑為R，質(zhì)量分布均勻的球體。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體引力為零，地球表面處引力加速度為g。則關(guān)于地球引力加速度a隨地球球心到某點(diǎn)距離r的變化圖像正確的是（）A．B．C．D．10．牛頓建立的經(jīng)典力學(xué)體系，是人類認(rèn)識(shí)自然的第一次大飛躍和理論的大綜合，它開辟了一個(gè)新的時(shí)代，并對(duì)科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程以及人類生產(chǎn)生活和思維方式產(chǎn)生極其深刻的影響，標(biāo)志著近代理論自然科學(xué)的誕生，并成為其他各門自然科學(xué)的典范。以下說法正確的是（）A．牛頓通過著名的“月－地檢驗(yàn)”，證實(shí)了萬(wàn)有引力定律的正確性B．牛頓第一、第二、第三定律都可以用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證C．牛頓推翻了力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因的觀點(diǎn)D．牛頓第一定律又被稱為慣性定律，任何物體都有慣性，速度越大，物體的慣性越大11．2018年12月8日，我國(guó)發(fā)射的“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器成功升空，并于2019年1月3日實(shí)現(xiàn)了人造探測(cè)器首次在月球背面軟著陸。在探測(cè)器逐漸遠(yuǎn)離地球，飛向月球的過程中A．地球?qū)μ綔y(cè)器的引力增大 B．地球?qū)μ綔y(cè)器的引力減小C．月球?qū)μ綔y(cè)器的引力減小 D．月球?qū)μ綔y(cè)器的引力不變12．我國(guó)研制并成功發(fā)射了“嫦娥二號(hào)”探月衛(wèi)星．若衛(wèi)星在距月球表面高度為h的軌道上以速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，月球的半徑為R，則下列說法錯(cuò)誤的是A．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的向心加速度為B．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的角速度為C．月球表面的重力加速度為D．衛(wèi)星繞月球表面飛行的速度為13．在討論地球潮汐成因時(shí)，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行軌道與月球繞地球運(yùn)行軌道可視為圓軌道。已知太陽(yáng)質(zhì)量約為月球質(zhì)量的倍，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑約為月球繞地球運(yùn)行的軌道半徑的400倍。關(guān)于太陽(yáng)和月球?qū)Φ厍蛏舷嗤|(zhì)量海水的引力，以下說法正確的是（）A．太陽(yáng)引力遠(yuǎn)大于月球引力B．太陽(yáng)引力與月球引力相差不大C．月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小相等D．月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小有差異答案1．“嫦娥三號(hào)”（“玉兔”號(hào)月球車和著陸器）以近似為零的速度實(shí)現(xiàn)了月面軟著落。如圖為“嫦娥三號(hào)”運(yùn)行的軌道示意圖。“嫦娥三號(hào)”在下列位置中，受到月球引力最大的是（）A．太陽(yáng)帆板展開的位置 B．月球表面上的著陸點(diǎn)C．環(huán)月橢圓軌道的近月點(diǎn) D．環(huán)月橢圓軌道的遠(yuǎn)月點(diǎn)【答案】B【解析】根據(jù)萬(wàn)有引力定律可知，“嫦娥三號(hào)”受到月球引力最大的位置是距離月球最近的位置，即月球表面上的著陸點(diǎn)；A．太陽(yáng)帆板展開的位置，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．月球表面上的著陸點(diǎn)，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．環(huán)月橢圓軌道的近月點(diǎn)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．環(huán)月橢圓軌道的遠(yuǎn)月點(diǎn)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.2．地球半徑為R，一物體在地球表面受到的萬(wàn)有引力為F，若高空某處受到的萬(wàn)有引力為，則該處距地面的高度為（）A．R B．（－1）R C．R D．3R【答案】B【解析】物體在地球表面，根據(jù)萬(wàn)有引力，有，距地面h處：，解得：h=（-1）R，故選項(xiàng)B正確。3．對(duì)于萬(wàn)有引力的表達(dá)式的理解，下列說法正確的是A．公式中的是一個(gè)常數(shù)，在國(guó)際單位制中的單位是B．當(dāng)趨近于零時(shí)，和之間的引力趨近于無窮大C．和之間的引力大小總是相等，方向相反，是一對(duì)平衡力D．和之間的引力大小總是相等，與和是否相等無關(guān)【答案】D【解析】A.根據(jù)萬(wàn)有引力公式，則，即公式中的G為萬(wàn)有引力常量，其單位為N?m2/kg2，故A錯(cuò)誤。B.萬(wàn)有引力是一種遠(yuǎn)程相互作用，該公式只適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間引力的計(jì)算，距離趨近零時(shí)物體不能在看成質(zhì)點(diǎn)，即此公式不再適用，所以得不到：當(dāng)r趨近于零時(shí)，萬(wàn)有引力趨近于無窮大的結(jié)論，故B錯(cuò)誤；CD.根據(jù)牛頓第三定律可知，兩個(gè)物體之間相互引力是一對(duì)作用力與反作用力，總是大小相等，方向相反的，作用在兩個(gè)不同的物體上，與m1和m2的質(zhì)量無關(guān)，因?yàn)樽饔迷趦蓚€(gè)物體上，所以不是平衡力，故C錯(cuò)誤D正確。4．2019年10月，瑞士物理學(xué)家米歇爾·馬約爾教授（MichelMayor）和迪迪埃·奎洛茲教授（DidierQueloz），因?yàn)椤鞍l(fā)現(xiàn)了一顆圍繞類太陽(yáng)恒星運(yùn)行的系外行星”，與美國(guó)物理學(xué)家詹姆斯·皮布爾斯（JamesPeebles）一起分享了2019年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。假設(shè)該類太陽(yáng)恒星的質(zhì)量為M、半徑為R，系外行星質(zhì)量為m，引力常量為G，系外行星圍繞類太陽(yáng)恒星做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，則該系外行星的A．周期為 B．動(dòng)能為C．角速度為 D．向心加速度為【答案】A【解析】A．由萬(wàn)有引力提供向心力可得，速度與周期的關(guān)系，可得周期為，A正確；B．由萬(wàn)有引力提供向心力可得，速度為，動(dòng)能為，B錯(cuò)誤；C．由萬(wàn)有引力提供向心力可得，角速度為，C錯(cuò)誤；D．由萬(wàn)有引力提供向心力可得，向心加速度為，D錯(cuò)誤。5．一名宇航員來到一個(gè)星球上，如果該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的一半，它的直徑也是地球直徑的一半，那么這名宇航員在該星球上所受的萬(wàn)有引力大小是他在地球上所受萬(wàn)有引力的（）A．0.25B．0.5C．2.0倍D．4.0倍【答案】C【解析】設(shè)地球質(zhì)量為，半徑為，宇航員的質(zhì)量為，可知地球?qū)τ詈絾T的萬(wàn)有引力：，該星球?qū)τ詈絾T的萬(wàn)有引力：，故C正確。6．下列現(xiàn)象中，不屬于由萬(wàn)有引力引起的是A．銀河系球形星團(tuán)聚集不散 B．月球繞地球運(yùn)動(dòng)而不離去C．電子繞核旋轉(zhuǎn)而不離去 D．樹上的果子最終總是落向地面【答案】C【解析】A．銀河系球形星團(tuán)靠星球之間的萬(wàn)有引力作用而聚集不散，故A不符合題意；B．月球受到地球的吸引力提供向心力，而繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)不離去，故B不符合題意；C．電子受到原子核的吸引力而繞核旋轉(zhuǎn)不離去，不是萬(wàn)有引力，故C符合題意；D．樹上的果子由于受到地球的吸引而最終總是落向地面，屬于萬(wàn)有引力作用，故D不符合題意。故選C。7．均勻小球A、B的質(zhì)量分別為球心相距為R，引力常量為G，則A球受到B球的萬(wàn)有引力大小是（）A． B． C． D．【答案】A【解析】根據(jù)萬(wàn)有引力定律可得：，故選項(xiàng)A正確。8．兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的距離為r時(shí)，它們間的萬(wàn)有引力為2F，現(xiàn)要使它們間的萬(wàn)有引力變?yōu)镕，它們間的距離將變?yōu)椋ǎ〢．4rB．2rC．rD．【答案】B【解析】根據(jù)萬(wàn)有引力定律，距離為r時(shí)，它們間的萬(wàn)有引力為2F，則，它們間的萬(wàn)有引力變?yōu)闀r(shí)，，聯(lián)立可得：，故B正確，ACD錯(cuò)誤。9．假設(shè)地球是一半徑為R，質(zhì)量分布均勻的球體。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體引力為零，地球表面處引力加速度為g。則關(guān)于地球引力加速度a隨地球球心到某點(diǎn)距離r的變化圖像正確的是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】若距離大于地球半徑，則根據(jù)萬(wàn)有引力提供重力可得，得到加速度，隨距離增大，加速度變小。當(dāng)在地球球殼內(nèi)即距離小于地球半徑，此時(shí)距離地心范圍內(nèi)的球殼對(duì)物體沒有引力，那么對(duì)其產(chǎn)生引力的就是半徑為的中心球體的引力，因此，即加速度與距離成正比，對(duì)照答案B對(duì)。10．牛頓建立的經(jīng)典力學(xué)體系，是人類認(rèn)識(shí)自然的第一次大飛躍和理論的大綜合，它開辟了一個(gè)新的時(shí)代，并對(duì)科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程以及人類生產(chǎn)生活和思維方式產(chǎn)生極其深刻的影響，標(biāo)志著近代理論自然科學(xué)的誕生，并成為其他各門自然科學(xué)的典范。以下說法正確的是（）A．牛頓通過著名的“月－地檢驗(yàn)”，證實(shí)了萬(wàn)有引力定律的正確性B．牛頓第一、第二、第三定律都可以用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證C．牛頓推翻了力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因的觀點(diǎn)D．牛頓第一定律又被稱為慣性定律，任何物體都有慣性，速度越大，物體的慣性越大【答案】A【解析】A．牛頓用“月-地檢驗(yàn)”證實(shí)了萬(wàn)有引力定律的正確性，故A正確；B．牛頓第一定律是理想實(shí)驗(yàn)定律，不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，故B錯(cuò)誤；C．伽利略利用斜面實(shí)驗(yàn)推翻了亞里士多德的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的觀點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D．物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)，故D錯(cuò)誤；故選A。11．2018年12月8日，我國(guó)發(fā)射的“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器成功升空，并于2019年1月3日實(shí)現(xiàn)了人造探測(cè)器首次在月球背面軟著陸。在探測(cè)器逐漸遠(yuǎn)離地球，飛向月球的過程中A．地球?qū)μ綔y(cè)器的引力增大 B．地球?qū)μ綔y(cè)器的引力減小C．月球?qū)μ綔y(cè)器的引力減小 D．月球?qū)μ綔y(cè)器的引力不變【答案】B【解析】AB．“嫦娥四號(hào)”逐漸遠(yuǎn)離地球，飛向月球的過程中，離地球越來越遠(yuǎn)，離月球越來越近，由萬(wàn)有引力定律知：地球與嫦娥四號(hào)之間由于r變大，所以引力變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．由可知，月球?qū)Α版隙鹚摹碧?hào)的引力由于r減小，所以引力變大，故CD錯(cuò)誤。12．我國(guó)研制并成功發(fā)射了“嫦娥二號(hào)”探月衛(wèi)星．若衛(wèi)星在距月球表面高度為h的軌道上以速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，月球的半徑為R，則下列說法錯(cuò)誤的是A．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的向心加速度為B．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的角速度為C．月球表面的重力加速度為D．衛(wèi)星繞月球表面飛行的速度為【答案】C【解析】A、衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)軌道半徑為r=R+h，向心加速度為：；故A正確，不符合題意；B、衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)軌道半徑為r=R+h，角速度：；故B正確，不符合題意；C、對(duì)于近月衛(wèi)星，有：；對(duì)于探測(cè)衛(wèi)星，有：；聯(lián)立解得：；故C錯(cuò)誤，符合題意；

D、對(duì)于近月衛(wèi)星，有：；解得：，故D正確，不符合題意。13．在討論地球潮汐成因時(shí)，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行軌道與月球繞地球運(yùn)行軌道可視為圓軌道。已知太陽(yáng)質(zhì)量約為月球質(zhì)量的倍