高中物理高一必修2同步习题：3.1万有引力定律word版有答案

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高中物理(新人教版)必修第二册同步习题：万有引力定律(同步习题)【含答案及解析】

第七章万有引力与宇宙航行2 万有引力定律基础过关练题组一对太阳与行星间引力的理解1.(多选)根据开普勒行星运动定律和圆周运动知识知:太阳对行星的引力F ∝mr 2,行星对太阳的引力F'∝Mr2,其中M 、m 、r 分别为太阳、行星的质量和太阳与行星间的距离。

下列说法正确的是( ) A.由F ∝mr2和F'∝Mr2知F ∶F'=m ∶MB.F 和F'大小相等,是一对作用力与反作用力C.F 和F'大小相等,是同一个力D.太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力2.(多选)关于太阳与行星间的引力,下列说法中正确的是( )A.由于地球比木星离太阳近,所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大B.行星绕太阳沿椭圆轨道运动时,在从近日点向远日点运动时所受引力变小C.由F=GM 太m r 2可知G=Fr 2M 太m,由此可见G 与F 和r 2的乘积成正比,与M 太和m 的乘积成反比D.行星绕太阳运动的椭圆轨道可近似看成圆轨道,行星做圆周运动的向心力来源于太阳对行星的引力题组二对万有引力定律的理解3.(2020河北唐山十一中高二上期中)(多选)关于物体间的万有引力的表达式F=Gm 1m 2r 2,下列说法正确的是( )A.公式中的G 是引力常量,它是由实验得出的,而不是人为规定的B.当两物体间的距离r 趋于零时,万有引力趋于无穷大C.两个物体间的万有引力总是大小相等的,而与m 1和m 2是否相等无关D.两个物体间的万有引力总是大小相等、方向相反的,是一对平衡力4.(2019北京东城高一上期末)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2倍,那么它们之间万有引力的大小变为( ) A.2FB.4FC.F2D.F45.(2019广东佛山高一下期中)如图所示,O1、O2两球间的距离为r,两球的质量分布均匀,大小分别为m1、m2,半径分别为r1、r2,则两球间的万有引力大小为( )A.G m1m2r2B.G m1m2r12C.G m1m2(r1+r2)2D.G m1m2(r1+r2+r)26.(2019福建泉州高一下期末)(多选)要使两物体间的万有引力减小到原来的14,下列办法可采用的是( )A.使两物体的质量各减小一半,距离不变B.使其中一个物体的质量减小到原来的14,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它们的质量都减为原来的14题组三万有引力和重力的关系7.关于万有引力F=G m1m2r2和重力,下列说法正确的是( )A.公式中的G是一个比例常数,没有单位B.到地心距离等于地球半径2倍处的重力加速度为地面重力加速度的14C.相互作用的两物体受到的万有引力是一对平衡力D.若两物体的质量不变,它们间的距离减小到原来的一半,它们间的万有引力也变为原来的一半8.(2020浙江杭州余杭第二高级中学高一下月考)设地球表面的重力加速度为g0,物体在距离地球表面3R(R是地球的半径)处,由于地球的作用而产生的加速度为g,则gg0为( )A.1B.19C.14D.1169.(2020四川石室中学高三期中)研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时。

高一物理人教版必修2(测试题)：(九) 万有引力定律 Word版含解析

课时作业(九)万有引力定律一、单项选择题1．重力是由万有引力产生的，以下说法中正确的是()A．同一物体在地球上任何地方其重力都一样B．物体从地球表面移到高空中，其重力变大C．同一物体在赤道上的重力比在两极处小些D．绕地球做圆周运动的飞船中的物体处于失重状态，不受地球的引力解析：由于地球自转同一物体在不同纬度受到的重力不同，在赤道最小，两极最大，C正确．答案：C2．关于万有引力定律和引力常量的发现，下面说法中正确的是()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．万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由胡克测定的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解析：本题考查物理学史．万有引力定律是牛顿发现的，卡文迪许首先精确的测定了引力常量，D正确．答案：D3．精确地测量重力加速度的值为g，由月球与地球之间的距离和月球公转的周期可计算出月球运动的向心加速度为 a.又已知月球的轨道半径为地球半径的60倍，若计算出ag＝13 600，则下面的说法中正确的是() A．地球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力不是同一种性质的力C．地面物体所受地球的引力只与物体的质量有关，即G＝mgD．月球所受地球的引力除与月球质量有关外，还与地球质量有关解析：通过完全独立的途径得出相同的结果，证明了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．物体的运动规律是由所受力的规律决定的，相同性质的力产生相同性质的加速度．答案：A4．在某次测定引力常量的实验中，两金属球的质量分别为m1和m2，球心间的距离为r，若测得两金属球间的万有引力大小为F，则此次实验得到的引力常量为()A.Frm1m2B.Fr2m1m2C.m1m2FrD.m1m2Fr2解析：根据万有引力定律可得F＝G m1m2r2，所以G＝Fr2m1m2，B正确，A、C、D错误．答案：B5．(2017·福州高一检测)火箭在高空某处所受的引力为它在地面某处所受引力的一半，则火箭离地面的高度与地球半径之比为()A．(2＋1)：1 B．(2－1)：1C.2：1 D．1：2解析：设地球半径为R，火箭的高度为h，由万有引力定律得在地面上所受的引力F1＝G MmR2，在高处所受的引力F2＝G Mm R＋h2，F2＝12F1，即R2R＋h2＝12，所以h＝(2－1)R.故选项B正确．答案：B6．如图所示，一个质量均匀分布的半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F.如果在球体中央挖去半径为r的一部分球体，且r＝R2，则原球体剩余部分对质点P的万有引力变为()A.F2B.F8C.7F8D.F4解析：利用填补法来分析此题．原来物体间的万有引力为F，挖去半径为R2的球的质量为原来球的质量的18，其他条件不变，故剩余部分对质点P的引力为F－F8＝78F，故选项C正确．答案：C二、多项选择题7．下列对万有引力和万有引力定律的理解正确的有()A．不能看作质点的两物体之间不存在相互作用的引力B．可看作质点的两物体间的引力可用F＝G m1m2r2计算C．由F＝G m1m2r2知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大，紧靠在一起时，万有引力无穷大D．引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的，约等于6.67×10－11N·m2/kg2解析：只有可看作质点的两物体间的引力可用F＝G m1m2r2计算，但是不能看作质点的两个物体之间依然有万有引力，只是不能用此公式计算，选项A 错误、B正确；万有引力随物体间距离的减小而增大，但是当距离比较近时，计算公式就不再适用，所以说万有引力无穷大是错误的，选项C错误；引力常量的大小首先是由卡文迪许通过扭秤装置测出来的，约等于6.67×10－11N·m2/kg2，选项D正确．答案：BD8．(2017·厦门高一检测)如图所示，P、Q为质量均为m的两个质点，分别置于地球表面上的不同纬度上，如果把地球看成一个均匀球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A．P、Q受地球引力大小相等B．P、Q做圆周运动的向心力大小相等C．P、Q做圆周运动的角速度大小相等D．P受地球引力大于Q所受地球引力解析：计算均匀球体与质点间的万有引力时，r为球心到质点的距离，因为P、Q到地球球心的距离相同，根据F＝G Mmr2，P、Q受地球引力大小相等．P、Q随地球自转，角速度相同，但轨道半径不同，根据F n＝mrω2，P、Q做圆周运动的向心力大小不同．综上所述，选项A、C正确．答案：AC9．如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M、半径为R.下列说法正确的是()A．地球对一颗卫星的引力大小为GMm r－R2B．一颗卫星对地球的引力大小为GMmr2C．两颗卫星之间的引力大小为Gm23r2D．三颗卫星对地球引力的合力大小为3GMmr2解析：地球与卫星之间的距离应为地心与卫星之间的距离，选项A错误，选项B正确；两颗相邻卫星与地球球心的连线成120°角，间距为3r，代入数据得，两颗卫星之间引力大小为Gm23r2，选项C正确；三颗卫星对地球引力的合力为零，选项D错误．答案：BC10．据报道，美国发射的“月球勘测轨道器”(LRO)每天在50 km的高度穿越月球两极上空10次．若以T表示LRO在离月球表面高度h处的轨道上做匀速圆周运动的周期，以R表示月球的半径，则()A．LRO运行时的向心加速度为4π2RT2B．LRO运行时的向心加速度为4π2R＋h T2C．月球表面的重力加速度为4π2RT2D．月球表面的重力加速度为4π2R＋h3T2R2解析：向心加速度a＝r\a\vs4\al\co1(\f(2πT))2，其中r为匀速圆周运动的轨道半径，所以LRO运行时的向心加速度为4π2R＋h T2，故A错误、B 正确．根据万有引力提供向心力得G Mm R＋h2＝m(R＋h)4π2T2，根据万有引力等于重力得G Mm′R2＝m′g，解得月球表面的重力加速度g＝4π2R ＋h3T2R2，故C错误、D正确．答案：BD11．月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的16，一个质量为600 kg 的飞行器到达月球后()A．在月球上的质量仍为600 kgB．在月球表面上的重力为980 NC．在月球表面上方的高空中重力小于980 ND．在月球上的质量将小于600 kg解析：物体的质量与物体所处的位置及运动状态无关，故A对、D错；由题意可知，物体在月球表面上受到的重力为地球表面上重力的16，即F＝16mg＝16×600×9.8 N＝980 N，故B对；在星球表面，物体的重力可近似认为等于物体所受的万有引力，由F＝G m1m2r2知，r增大时，引力F减小．故C对．答案：ABC三、非选择题12．宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处．(取地球表面重力加速度g＝10 m/s2，空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度g′.(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地＝1：4，求该星球的质量与地球质量之比M星：M地．解析：(1)依据竖直上抛运动规律可知，地面上竖直上抛小球落回原地经历的时间为t＝2v0g.在该星球表面上竖直上抛的小球落回原地所用时间为5t＝2v0g′，所以g′＝15g＝2 m/s2.(2)该星球表面物体所受重力等于其所受该星球的万有引力，则有mg＝G MmR2所以M＝gR2G，可解得M星：M地＝1：80.答案：(1)2 m/s2(2)1：80。

粤教版高中物理高一必修2同步习题：3.1万有引力定律

第三章第一节万有引力定律1．随着太空技术的飞速发展，地球上的人们登陆其他星球成为可能．假设未来的某一天，宇航员登上某一星球后，测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，而该星球的平均密度与地球的差不多，则该星球质量大约是地球质量的( )A.12B ．2倍C ．4倍D ．8倍2．(多选)卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G .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 ．减小石英丝的直径B ．增大T 形架横梁的长度C ．利用平面镜对光线的反射D ．增大刻度尺与平面镜之间的距离3．(多选)对于太阳与行星间的引力及其表达式F ＝G Mm r 2，下列说法正确的是( )A ．公式中G 为比例系数，与太阳、行星有关B ．太阳、行星彼此受到的引力总是大小相等C ．太阳、行星彼此受到的引力是一对平衡力，合力为零，M 、m 都处于平衡状态D ．太阳、行星彼此受到的引力是一对相互作用力4．在某次测定引力常量的实验中，两金属球的质量分别为m 1和m 2，球心间的距离为r ，若测得两金属球间的万有引力大小为F ，则此次实验得到的引力常量为( ) A.Fr m 1m 2B.Fr 2m 1m 2C.m 1m 2FrD.m 1m 2Fr 25．月球绕地球运动的周期约为27天，则月球中心到地球中心的距离R 1与地球同步卫星(绕地球运动的周期与地球的自转周期相同)到地球中心的距离R 2之比R 1∶R 2约为( )A ．3∶1B ．9∶1C ．27∶1D ．18∶16．地球半径为R ，地球附近的重力加速度为g 0，则在离地面高度为h 处的重力加速度是( )A.h 2g 0（R ＋h ）2B.R 2g 0（R ＋h ）2C.Rg 0（R ＋h ）2 D.g 0（R ＋h ）27．月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的16，一个质量为600 kg 的飞行器到达月球后，下列说法错误的是( )A ．在月球上的质量仍为600 kgB ．在月球表面上的重力为980 NC ．在月球表面上方的高空中重力小于980 ND ．在月球上的质量将小于600 kg8．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F 1和F 2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A 点的速率比在B 点的大，则太阳位于( )A ．F 2B ．AC ．F 1D ．B9．近几年，全球形成探索火星的热潮，发射火星探测器可按以下步骤进行．第一步，在地球表面用火箭对探测器进行加速，先使之成为一个绕地球轨道运动的人造卫星．第二步，在适当时刻启动探测器上的火箭发动机，在短时间内对探测器沿原方向加速，使其速度增大到适当值，从而使探测器沿着一个与地球轨道及火星轨道分别在长轴两端相切的半个椭圆轨道飞行，运行其半个周期后正好飞行到火星表面附近，使之成为绕火星运转的卫星，然后采取措施使之降落在火星上，如图所示．设地球的轨道半径为R ，火星的轨道半径为1.5R ，探测器从地球运行轨道到火星运行轨道大约需要多长时间？10．月球质量是地球质量的181，月球半径是地球半径的14，如果以同一初速度在地球上和月球上竖直上抛一物体．求：(1)两者上升的最大高度之比；(2)两者从抛出到落回原抛点的时间之比．答案1D 2CD 3BD 4B 5B 6B 7D 8A9 由题可知，探测器在飞向火星的椭圆轨道上运行时，其轨道半长轴为a ＝1.5R ＋R 2＝1.25R .由开普勒定律可得R 3T 2地＝（1.25R ）3T ′2，即T ′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1.25R R 3·T 2地＝T 地 1.253＝1.4T 地，故t ＝T ′2＝0.7T 地＝8.4月．答案：8.4月 10 对星球表面的物体有mg ＝G Mm R2，所以g ＝GM R 2，故g 月g 地＝M 月R 2地M 地R 2月＝181×421＝1681. (1)上升高度h ＝v 202g ，所以h 地h 月＝g 月g 地＝1681. (2)由于t ＝2v 0g ，所以t 地t 月＝g 月g 地＝1681. 答案：(1)1681 (2)1681。

高中物理必修二万有引力定律练习题含答案

高中物理必修二万有引力定律练习题含答案学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________1. 发现万有引力定律的科学家是（）A.开普勒B.伽利略C.牛顿D.卡文迪许2. 牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律．在创建万有引力定律的过程中，以下说法错误的是（）A.接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想B.根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即F∝m的结论C.根据F∝mr2和牛顿第三定律，进而得出F∝m1m2r2D.根据大量实验数据得出了比例系数G的大小3. 下列叙述中正确的是（）A.牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量B.万有引力常量的单位是N⋅m2/kg2C.我们平时很难觉察到物体间的引力，这是由于一般物体间没有万有引力作用D.万有引力常量的数值是人为规定的4. 关于引力常量G，下列说法正确的是（）A.牛顿发现万有引力时，给出了引力常量的值B.引力常量G是由实验测得的，是开普勒测定的C.引力常量G的测量非常困难的原因是：一般物体间的相互吸引力非常小，不易测出来D.由万有引力定律公式F=G m1m2r2．可得G=Fr2m1m2，于是可知：引力常量G与两物体之间距离的平方成正比，与两物体质量的乘积成反比，其大小与单位制的选择有关5. 人类对天体运动的认识有着漫长艰难的过程，如日心说和地心说．下列说法不正确⋅的是（）A.地心说认为地球处于宇宙的中心静止不动，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动B.日心说认为太阳是宇宙的中心且静止不动，地球和其他行星都绕太阳运动C.在天文学史上，虽然日心说最终战胜了地心说，但地心说更符合人们的直接经验D.哥白尼经过长期观测和研究，提出了地心说，开普勒在总结前人大量观测资料的基础上，提出了日心说6. 下列说法错误的是（）A.海王星是人们依据万有引力定律计算出其轨道而发现的B.牛顿发现万有引力定律时，给出了万有引力常量的值C.万有引力常量是卡文迪许通过实验测出的D.万有引力常量的测定，使人们可以测出天体的质量7. 下列说法错误的是（）A.引力常量很小，所以难察觉到日常接触的物体间有万有引力，因为它们的质量不是很大B.卡文迪许用实验的方法测出引力常量C.引力常量在数值上等于两个质量为1kg的物体相距1m时的相互吸引力D.牛顿发现了万有引力定律时，并测出了引力常量的值8. 牛顿在发现万有引力定律的过程中没有被用到的规律和结论是（）A.牛顿第二定律B.牛顿第三定律C.开普勒的研究成果D.卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数9. 许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、模型法、类比法和科学假说法，等等。

2019-2020学年高中物理新人教版必修2同步训练(10)万有引力定律 Word版含答案

2019-2020学年人教版物理必修2同步训练（10）万有引力定律1、一代代的科学家通过不懈的努力,取得的研究成果,推动了物理学的发展和人类的进步,下列表述符合物理学史的是( )A.开普勒第一定律指出行星绕太阳运动的轨道都是圆形的B.卡文迪许采用放大法,巧妙地运用扭秤实验测出了引力常量C.第谷通过大量运算分析总结出了行星运动的三条规律D.由于牛顿在万有引力定律方面的杰出成就,所以被称为能“称量地球质量”的人 2、关于万有引力定律的适用范围,下列说法中正确的是( ) A.只适用于天体,不适用于地面物体B.只适用于球形物体,不适用于其他形状的物体C.只适用于质点,不适用于实际物体D.适用于自然界中任意两个物体之间 3、对万有引力定律的表达式122m m F Gr =的理解,下列说法正确的是( ) A.当r 趋近于零时,m 1和m 2之间的万有引力趋近于无穷大 B.m 1和m 2间的万有引力大小总是相等,与m 1和m 2是否相等无关 C.m 1和m 2之间的万有引力大小总是相等,方向相反,是一对平衡力 D.m 1和m 2和之间的万有引力与它们间的距离成反比4、行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力是由太阳对行星的万有引力提供，这个力的大小（）A.与行星和太阳间的距离成正比B.与行星和太阳间距离的二次方成正比C.与行星和太阳间的距离成反比D.与行星和太阳间距离的二次方成反比5、如图所示,两球的半径远小于r ,球的质量分布均匀,大小分别为m 1,m 2,则两球间的万有引力大小为( )A.122m m Gr B.1212()m m Gr r +C.1222()m m Gr r +D.21122()m m Gr r r ++6、因为地球的自转,同一物体在不同的纬度重力不同,一质量为m 的物体在北极时的重力与其在赤道时的重力的差为F. 将地球看做质量分布均匀的球体,半径为R .则地球的自转周期是( ) A. 2πmRFB. πmRFC.mRFD.12πmRF7、两个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 ,若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力为( ) A.14F B.16F C.116F D.4F8、1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动．如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为12v v 、,近地点到地心的距离为r ,地球质量为M ,引力常量为G ．则( )A. 121,GMv v v r >= B. 121,GMv v v r >> C. 121,GMv v v r<=D. 121,GMv v v r<>9、如图所示，有一个质量为M ，半径为R ，密度均匀的大球体。

粤教版物理必修二：3.1《万有引力定律》同步练习(6)(含答案)

万有引力定律同步练习1．对于万有引力定律的表达式F=G m1m2/r2,下面说法正确的是（）A、公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B、当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C、m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关D、m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力2. 下列叙述正确的是（）A、卡文迪许实验证明了万有引力定律，并测出了引力常量B、万有引力常量的单位是N·m2/kg2C、我们平时很难觉察到物体间的引力，这是由于一般物体间没有万有引力作用D、万有引力常量的数值是人为规定的3.下列关于万有引力定律的说法正确的（）A、万有引力是牛顿发现的B、F=G m1m2/r2中的G是一个比例常数，是有单位的C、万有引力定律适用质点间的相互作用D、两个质量分布均匀的分离的球体之间的相互作用也可以用F=G m1m2/r2来计算，r是两球体球心间的距离4.把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，侧离太阳越远的行星（）A、周期越小B、线速度越小C、角速度越小D、加速度越小5.甲、乙两个质点间的万有引力大小为F ，若甲物体的质量不变，乙物体的质量增加到原来的2倍，同时，它们之间的距离减为原来的1/2，则甲、乙两物体的万有引力大小将变为（）A、FB、F/2C、8FD、4F6.设想把质量为m的物体放到地球的中心，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、GMm/R2D、无法确定7．要使两物体间万有引力减少到原来的1/4，可采用的方法是（）A、使两物体的质量各减少一半，距离保持不变B、使两物体间距离增至原来的2倍，质量不变C、使其中一个物体质量减为原来的1/4，距离不变D、使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的1/48．已知地面处的重力加速度为g，距地面高为地球半径处的重力加速度是9．月球环绕地球的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27d，试用开普勒定律计算处：在赤道平面内离地面多大高度，人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在天空不动一样。

高中物理(新人教版)必修第二册课后习题：万有引力定律(课后习题)【含答案及解析】

第七章万有引力与宇宙航行万有引力定律课后篇巩固提升合格考达标练1.月球在如图所示的轨道上绕地球运行,近地点、远地点受地球的万有引力分别为F1、F2,则F1、F2的大小关系是()A.F1<F2B.F1>F2C.F1=F2D.无法确定,当两物体的质量确定时,引力与物体之间的距离的二次方成反比,有F1>F2,选项B正确。

2.关于万有引力定律,下列说法正确的是()A.牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上,发现了万有引力定律,因此万有引力定律仅适用于天体之间B.卡文迪什首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值C.两物体各自受到对方引力的大小不一定相等,质量大的物体受到的引力也大D.万有引力定律对质量大的物体适用,对质量小的物体不适用,A、D错误;根据物理学史可知卡文迪什首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值,B正确;两物体各自受到对方的引力遵循牛顿第三定律,大小相等,C错误。

3.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,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()小为F=Gm1m2r2A.kg·m/s2B.N·kg2/m2C.m3/(s2·kg)D.m2/(s2·kg2)m、距离r、力F的基本单位分别是kg、m、kg·m/s2,根据万有引力定律,得到用国际单位制的基本单位表示G的单位为m3/(s2·kg),选项C正确。

F=Gm1m2r24.图甲是用来“显示桌(或支持)面的微小形变”的演示实验;图乙是用来“测量万有引力常量”的实验。

由图可知,两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.控制变量的思想方法D.猜想的思想方法5.地球对月球具有相当大的引力,可它们没有靠在一起,这是因为( )A.不仅地球对月球有引力,月球对地球也有引力,这两个力大小相等,方向相反,互相抵消了B.不仅地球对月球有引力,太阳系中的其他星球对月球也有引力,这些力的合力为零C.地球对月球的引力还不算大D.地球对月球的引力不断改变月球的运动方向,使得月球围绕地球做圆周运动,作用在两个物体上,不能互相抵消,选项A 错误;地球对月球的引力提供了月球绕地球做圆周运动的向心力,从而不断改变月球的运动方向,选项B 、C 错误,D 正确。

高一物理必修2 第三章2 万有引力定律课堂练习 Word版含解析

1．关于万有引力，下列说法正确的是( )A ．万有引力只有在天体与天体之间才能明显表现出来B ．一个苹果由于其质量很小，所以它受的万有引力几乎可以忽略C ．地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引力D ．地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表面附近的解析：选D ．由月—地检验可知：自然界中任何两个物体间都有相同的引力作用，故A 错；苹果质量虽小，但由于地球质量很大，故引力不可忽略，B 错；物体间的引力是相互的，由牛顿第三定律知应等大，故C 错，D 正确．2．对于引力常量G 的理解，下列说法中错误的是( )A ．G 是一个比值，在数值上等于质量均为1 kg 的两个质点相距1 m 时的引力大小B ．G 的数值是为了方便而人为规定的C ．G 的测定使万有引力定律公式更具有实际意义D ．G 的测定从某种意义上也能够说明万有引力定律公式的正确性解析：选B ．根据万有引力定律公式F ＝G m 1m 2r 2可知，G ＝Fr 2m 1m 2，当r ＝1 m ，m 1＝m 2＝1 kg 时，G ＝F ，故A 正确．G 是一个有单位的物理量，单位是m 3/(kg·s 2)．G 的数值不是人为规定的，而是在牛顿发现万有引力定律一百多年后，由卡文迪许利用扭秤实验测出的，故B 错误，A 、C 、D 正确．3．如图所示，两个半径为r 1＝0.40 m ，r 2＝0.60 m 且质量分布均匀的实心球质量分别为m 1＝4.0 kg 、m 2＝1.0 kg ，两球间距离r 0＝2.0 m ，则两球间的引力的大小为(G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2)( )A ．6.67×10－11NB ．大于6.67×10－11 NC ．小于6.67×10－11 ND ．不能确定解析：选C ．此题中为两质量分布均匀的球体，r 是指两球心间的距离，由万有引力定律公式得F ＝Gm 1m 2r2 ＝6.67×10－11×4.0×1.0(2.0＋0.40＋0.60)2 N ＝2.96×10－11 N<6.67×10－11 N ，故选C ． 4．北斗导航卫星的成功发射标志着北斗卫星导航系统的建设又迈出了坚实的一步．若卫星质量为m 、离地球表面的高度为h ，地球质量为M 、半径为R ，G 为引力常量，则地球对卫星万有引力的大小为( )A ．G mM hB ．G mM R ＋hC ．G mM h 2D ．G mM (R ＋h )2解析：选D ．卫星的轨道半径为卫星到地心的距离(R ＋h )，由万有引力定律可知F ＝G mM (R ＋h )2，D 对． 5．如图所示，一火箭以a ＝g 2的加速度竖直升空．为了监测火箭到达的高度，可以观察火箭上搭载物视重的变化．如果火箭上搭载的一只小狗的质量为m ＝1.6 kg ，当检测仪器显示小狗的视重为F ＝9 N 时，火箭距离地面的高度是地球半径的多少倍？(g 取10 m/s 2)解析：火箭距离地面的高度为h ，该处的重力加速度为g ′，设地球的半径为R .根据牛顿第二定律，有F －mg ′＝ma ，g ′＝F m －g 2＝58 m/s 2.根据万有引力定律，有g ′＝G M r 2∝1r 2，所以g ′g ＝R 2(R ＋h )2，即R R ＋h ＝14，所以火箭距离地面的高度为h ＝3R . 答案：3倍。

粤教版(2019)高一物理必修第二册第三章万有引力定律基础同步练习(含答案)

粤教版（2019)必修第二册高一物理第二学期万有引力定律基础同步练习【不定项选择题】1．当人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，其绕行速度（）A．一定等于7.9千米/秒B．一定小于7.9千米/秒C．一定大于7.9千米/秒D．介于7.9～11.2千米/秒2．在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献．下列叙述符合物理学史实的是（）A．开普勒以行星运动定律为基础总结出万有引力定律B．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量C．伽利略在前人的基础上通过观察总结得到行星运动三定律D．海王星是运用万有引力定律在“笔尖”下发现的行星3．为了研究太阳演化的进程，需知太阳的质量，已知地球的半径为R，地球的质量为m，日地中心的距离为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T，则太阳的质量为( )A．23224mrT R gπB．22234T R gmrπC．22324mgRr TπD．32224r TmgRπ4．若以地球北极表面A点正下方h处的B点为球心，r（r<h）为半径挖一个球形的防空洞，致使A点的重力加速度发生变化，变化量的大小为∆g，则（）A．∆g与r2成正比B．∆g与r3成正比C．∆g与32r成正比D．∆g与23r成正比5．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（）A．太阳位于木星运行轨道的一个焦点上B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终不变C．火星与木星公转周期之比等于它们轨道半长轴之比D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积6．如图所示，牛顿在思考万有引力定律时就曾设想，把物体从高山上O点以不同的速度v水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远。

如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星，则下列说法正确的是（）A ．落到A 点的物体做的是平抛运动B ．以7.9km /s v <的速度抛出的物体将沿B 轨道运动C ．以 7.9km /s 11.2km /s v <<的速度抛出的物体将沿C 轨道运动D ．以11.2km /s 16.7km /s v <<的速度抛出的物体将沿C 轨道运动7．如图所示，卫星甲、乙分别绕质量为M 和2M 的星球做匀速圆周运动，且它们的环绕半径相同。

高中物理人教版必修2习题：第六章万有引力与航天第3节万有引力定律2 Word版含答案

第3节万有引力定律（满分100分，45分钟完成）班级_______姓名_______第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。

选错或不选的得0分。

1．假设行星绕恒星的运动轨道是圆，则其运行周期T的平方与其运行轨道半径R的三次方之比为常数，那么该常数的大小（）A．只与行星有关B．只与恒星有关C．与行星及恒星都有关D．与恒星的质量及行星的速率有关2．关于地心说和日心说的下列说法中，正确的是（）A．地心说的参考系是地球B．日心说的参考系是太阳C．地心说和日心说只是参考系不同，两者具有等同的价值D．日心说是由开普勒提出来的3．关于万有引力定律，下列说法正确的是（）A．天体间万有引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离成反比B．任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比C．万有引力与质量、距离和万有引力恒量都成正比D．万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用4．下列说法中错误．．的是（）A．开普勒确切描述了行星的运动B．牛顿发现了万有引力定律C．卡文迪许测出了引力常量D．阿基米德被称为称出地球质量的人5．某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3，则此卫星运行的周期大约是（）A．1～4天B．4～8天C．8～16天D．16～20天6．一个行星，其半径比地球的半径大2倍，质量是地球的25倍，则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（）A．6倍B．4倍C．259倍D．12倍7．设地球表面的重力加速度g o，物体在距地面3R（R是地球半径）处，由于地球作用而产生的加速度为g，则g∶g o为（）A．1∶16B．16∶1C．1∶9D．9∶18．月球表面重力加速度只有地球表面重力加速度的1/6，一根绳子在地球表面能拉着3kg的重物产生最大为10m/s2的竖直向上的加速度，g地＝10m/s2，将重物和绳子均带到月球表面，用该绳子能使重物产生沿月球表面竖直向上的最大加速度为（）A．60m/s2B．20m/s2C．18.3m/s2D．10m/s2第Ⅱ卷（非选择题，共52分）二、填空、实验题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。

高中物理 3.1万有引力定律同步练习粤教版必修2

高中物理 3.1万有引力定律同步练习粤教版必修21．(单选)行星绕恒星运动时，其运行周期T 的平方与运行轨道半径R 的三次方的比值决定于( )A ．行星质量B ．恒星质量C ．与行星和恒星的质量均无关D ．与恒星的质量及行星的速率有关解析：选B.由开普勒定律可知，质量不同的行星在同一轨道上运动，它们的周期相同，因此T 2与R 3的比值与行星无关，仅由恒星决定．2．(单选)(2011年高考重庆卷)某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆．每过N 年，该行星会运动到日地连线的延长线上，如图3－1－6所示．该行星与地球的公转半径之比为 ( )图3－1－6A ．(N ＋1N )23B ．(N N －1)23C ．(N ＋1N )32D ．(N N －1)32解析：选B.地球绕太阳公转周期T 地＝1年，N 年转N 周，而该行星N 年转(N －1)周，故T 行＝N N －1年，又因为行星和地球均绕太阳公转，由开普勒第三定律知r 3T 2＝k ，故r 行r 地＝(T 行T 地)23＝(N N －1)23，选项B 正确． 3．(单选)对于质量为m 1和质量为m 2的两个物体间的万有引力的表达式F ＝Gm 1m 2r 2，下列说法正确的是( )A ．m 1和m 2所受引力总是大小相等的B ．当两物体间的距离r 趋于零时，万有引力无穷大C ．当有第3个物体m 3放入m 1、m 2之间时，m 1和m 2间的万有引力将增大D ．m 1和m 2所受的引力性质可能相同，也可能不同解析：选A.物体间的万有引力是一对相互作用力，始终等大反向，故A 对．当物体间距离趋于零时，物体就不能看成质点，因此万有引力定律不再适用，物体间的万有引力不会变得无穷大，B 错；物体间万有引力的大小只与两物体的质量m 1、m 2和物体间的距离r 有关，与是否存在其他物体无关，故C 错．物体间的万有引力是一对同性质的力，D 错．4．(单选)据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600 N 的人在这个行星表面的重量将变为960 N ，由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为( )A ．0.5B ．2C ．3.2D ．4解析：选B.设人的质量为m ，地球质量为M 地，则“宜居”行星的质量M 星＝6.4 M 地，地球半径为R 地，“宜居”行星半径为R 星，由星球表面重力近似等于万有引力，则mg 地＝G M 地m R 2地，mg 星＝G M 星mR 2星.R 星R 地＝ M 星M 地·mg 地mg 星＝ 6.4×600960＝2，B 正确． 5．如图3－1－7所示，阴影区域是在质量为M ，半径为R 的球体的正中央挖去一个半径为R2的小圆球后的剩余部分，求球体剩余部分对球体外离球心距离为2R ，质量为m 的质点P 的引力．解析：将挖去的球补上，则完整的大球对球外质点P 的引力F 1＝GMm 2R 2＝GMm4R2，半径为R2的小球的质量图3－1－7M ′＝43π(R 2)3·ρ＝18·43πR 3ρ＝18M ，补上的小球对质点P 的引力为F 2＝GM ′m 2R 2＝GMm32R2，所以挖去小球后剩余的部分对质点P 的引力为F ＝F 1－F 2＝GMm 4R 2－GMm 32R 2＝7GMm32R 2.答案：7GMm 32R2一、单项选择题1．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图3－1－8所示，F 1和F 2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A 点的速率比在B 点的速率大，则太阳是位于( )图3－1－8A ．F 2B ．AC ．F 1D ．B解析：选A.根据开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等时间内扫过相等的面积，故它在近日点的速率大于它在远日点的速率．因为行星在A 点的速率比在B 点大，所以太阳位于F 2.2．(2011年广州高一检测)如图3－1－9所示，两球的半径分别为r 1和r 2，且远小于r ，而球质量分布均匀，大小分别是m 1和m 2，则两球间的万有引力大小为( )图3－1－9A ．G m 1m 2r 2B ．Gm 1m 2r 21C ．Gm 1m 2r 1＋r 22D ．G m 1m 2r 1＋r 2＋r2解析：选D.两球质量分布均匀，可认为质量集中于球心，由万有引力定律得两球间的万有引力F ＝Gm 1m 2r 1＋r 2＋r2，故D 正确．3．(2011年南通高一检测)两个大小相同的实心均质小铁球，紧靠在一起时它们之间的万有引力为F ；若两个半径2倍于小铁球的实心均匀大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为( )A ．2FB ．4FC ．8FD ．16F解析：选D.设小铁球半径为R ，则两小铁球间万有引力为F ＝G m ·m2R 2＝G ρ·43πR 324R2＝49G π2ρ2R 4 同理，两大铁球之间万有引力为F ′＝G m ′m ′4R 2＝49G π2ρ2(2R )4＝16F故选项D 正确．4．假如地球自转角速度增大，关于物体重力，下列说法不．正确的是( ) A ．放在赤道地面上物体所受万有引力不变 B ．放在两极地面上的物体所受的重力不变 C ．放在赤道地面上物体所受的重力减小 D ．放在两极地面上物体所受的重力增加解析：选D.地球自转角速度增大，物体受到的万有引力不变，选项A 对；在两极，物体受到的万有引力等于其重力，则其重力不变，B 对D 错；而对放在赤道地面上的物体，F万＝G 重＋mRω2，由于ω增大，则G 重减小，选项C 对，故只选D.5．地球质量是月球的81倍，地球与月球之间的距离为s ，一飞行器运动到地球与月球连线的某位置时，地球对它吸引力是月球对它吸引力大小的4倍，则此飞行器离地心的距离是( )A.34sB.49sC.911sD.1681s 解析：选C.由题意GM 地m r 2＝4G M 月ms －r2，由此求得r ＝911s ，C 正确．6．一物体在地球表面重16 N ，它在以5 m/s 2的加速度加速上升的火箭中的视重为9 N ，则此火箭离地球表面距离为地球半径的(取g ＝10 m/s 2)( )A ．2倍B ．3倍C ．4倍D ．一半解析：选B.忽略地球自转影响的情况下，认为物体在地球表面受重力等于地球对物体的万有引力，只要求出加速上升过程的重力，即可求得火箭的高度．设物体离地高h ，在h 高度处的重力加速度为g ′ 则：F －mg ′＝ma ①物体：mg ′＝GMm R ＋h2②地面：mg ＝G Mm R2③由题意：mg ＝16 N ，F ＝9 N 代入①式得mg ′＝1 N 联立②③得：h ＝3R . 二、双项选择题7．关于行星的运动，以下说法正确的是( )A ．行星轨道的半长轴越长，自转周期越大B ．行星轨道的半长轴越长，公转周期越长C ．水星的半长轴最短，公转周期最长D ．海王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最长解析：选BD.根据开普勒第三定律：所有行星的公转周期的二次方跟轨道的半长轴的三次方的比值都相等，所以行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大；行星轨道的半长轴越短，公转周期就越小，特别注意公转与自转的区别，例如地球的公转周期为一年，而地球的自转周期为一天．8．天文学家有这样一个大胆推测：地球有一个从未谋面的“兄弟”，其运行轨道就在地球的运行轨道上，也就是说从地球上看，这个“地球兄弟”永远在太阳的背面与地球捉迷藏，所以人类一直未能发现它．由以上信息可以确定这颗行星的(设地球的公转周期、轨道半径、平均密度、自转周期为已知)( )A ．公转周期B ．平均密度C ．轨道半径D ．自转周期解析：选AC.由于其运行轨道与地球运行轨道相同，所以轨道半径与地球的轨道半径相同，C 答案正确；由开普勒第三定律，T 2R3＝k 可知，其围绕太阳运转的公转周期也可以确定，A 答案正确．9．在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道．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，以下说法正确的是( )A ．太阳引力远大于月球引力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吸引力大小相等D ．月球对不同区域海水的吸引力大小有差异解析：选AD.设太阳质量为M ，月球质量为m ，海水质量为m ′，太阳到地球距离为r 1，月球到地球距离为r 2，由题意Mm＝2.7×107，r 1r 2＝400，由万有引力公式，太阳对海水的引力F 1＝GMm ′r 21，月球对海水的引力F 2＝Gmm ′r 22，则F 1F 2＝Mr 22mr 21＝2.7×1074002＝270016，故A 选项正确，B 选项错误；月球到地球上不同区域海水的距离不同，所以引力大小有差异，C 选项错误，D 选项正确．10．以下说法正确的是( )A ．地面上一切物体之间都存在着相互吸引力，由于很小，不足以克服地面的摩擦力，因此地面上的物体不会聚到一起B ．甲球的质量比乙球大，则甲对乙的吸引力比乙对甲的吸引力大C ．太阳对地球的吸引力很大，但因地球的质量很大，而靠近太阳的速度较小，所以不会被太阳吸过去D ．太阳对地球的吸引力很大，但这个力提供地球绕太阳运行所需的向心力，所以地球不会被太阳吸过去解析：选AD.由万有引力定律F ＝G Mm r2知，由于地面上的物体质量小，引力也就很小．而两物体间的这种引力总是大小相等，方向相反，分别作用于两个物体上，是一对作用力和反作用力，对天体而言，这个力充当着天体做环绕运动时所需的向心力．三、非选择题11．已知地面的重力加速度为g ，求距地面高度等于地球半径2倍处的重力加速度是多少？解析：设地球半径为R ，质量为M则g ＝GM /R 2①令距地面高度h ＝2R 处的重力加速度为g ′ 则g ′＝GM /(h ＋R )2＝GM3R2②由①②可得g ′＝19g .答案：19g12．月球质量是地球质量的181，月球半径是地球半径的14，如果以同一初速度在地球上和月球上竖直上抛一物体．求：(1)两者上升的最大高度之比；(2)两者从抛出到落回原抛点的时间之比．解析：对星球表面的物体有mg ＝G Mm R 2，所以g ＝GM R2故g 月g 地＝M 月R 2地M 地R 2月＝181×421＝1681. (1)上升高度h ＝v 202g ，所以h 地h 月＝g 月g 地＝1681.(2)由于t ＝2v 0g ，所以t 地t 月＝g 月g 地＝1681.答案：(1)1681 (2)1681。

人教版高中物理必修二高一测试——《万有引力定律》.doc

高中物理学习材料桑水制作高一物理测试——《万有引力定律》一、单择题（每小题4分，共20分）1．天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出行星的轨道半径和运行周期，由此，可推算出（）A ．行星的质量 B. 行星的半径 C. 恒星的质量 D. 恒星的半径 2．如图1所示，a 、b 、c 是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星， a 和b 质量相等且小于c 的质量，则下列不正确的是（） A ．b 所需向心力最小B ．b 、c 的周期相同且大于a 的周期C ．b 、c 的向心加速度大小相等，且大于a 的向心加速度D ．b 、c 的线速度大小相等，且小于a 的线速度3．已知甲、乙两行星的半径之比为a ，它们各自的第一宇宙速度之比为b ，则下列不正确的是（）A ．甲、乙两行星的质量之比为b 2a ∶1B ．甲、乙两行星表面的重力加速度之比为b 2∶a C ．甲、乙两行星各自卫星的最小周期之比为a ∶b D ．甲、乙两行星各自卫星的最大角速度之比为a ∶b 4．近地卫星线速度为7.9 km/s ，已知月球质量是地球质量的811，地球半径是月球半径的 3.8 倍，则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度约为（） A ．1.0 km/s B ．1.7 km/s C ．2.0 km/s D ．1.5 km/s5．地球同步卫星距地面高度为h ，地球表面的重力加速度为g ，地球半径为R ，地球自转的角速度为ω，那么下列关于同步卫星绕地球转动的线速度错误．．的是（）A ．v =（R +h ）ωB ．v =)/(h R RG +C ．v =R )/(h R g +D ．v =32ωg R二、双选题（每小题4分，共20分。

全部选对得4分，对而不全得2分） 6．关于开普勒行星运动的公式23TR =k ，以下理解正确的是（）A ．k 是一个与行星无关的常量B ．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R 地，周期为T 地;月球绕地球运转轨道的长半轴图1为R 月，周期为T 月，则2323月月地地T R T RC ．T 表示行星运动的自转周期D ．T 表示行星运动的公转周期7．关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是（） A ．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B ．它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的最大运行速度C ．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D ．它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度。

新人教版高中物理必修2万有引力定律同步练习

万有引力定律同步练习一、万有引力定律： 221r m m G F = 2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-二、万有引力定律的应用1．解题的相关知识：（1）应用万有引力定律解题的知识常集中于两点：一是天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力，即222r v m r Mm G =＝r Tm 224πr m 2ω=；二是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力，即G 2R mM ＝mg 从而得出GM ＝R 2g 。

（2）圆周运动的有关公式：ω＝T π2，v=ωr 。

1、一个物体在地球表面所受重力为G ，则在距地面高度为地球半径2倍时，所受的引力为（）A.G/3B.G/4C.G/9D.G/22、当人造卫星进入轨道做匀速圆周运动后，下列叙述中不正确的是（）A.在任何轨道上运动时，地球球心都在卫星的轨道平面内B.卫星运动速度一定不超过7.9 km/sC.卫星内的物体仍受重力作用，并可用弹簧秤直接测出所受重力的大小D.卫星运行时的向心加速度等于卫星轨道所在处的重力加速度3、某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆．由于阻力作用，人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2，用EKl 、EK2分别表示卫星在这两个轨道上的动能，则A 、r1<r2，EK1<EK2B 、r1>r2，EK1<EK2C 、r1<r2，Ek1> EK2D 、r1>r2，EK1>EK24、关于同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星，有关说法正确的是（） ①同步卫星不绕地球运动 ②同步卫星绕地球运动的周期等于地球自转的周期③同步卫星只能在赤道的正上方 ④同步卫星可以在地面上任一点的正上方 ⑤同步卫星离地面的高度一定 ⑥同步卫星离地面的高度可按需要选择不同的A ．①③⑤B ．②④⑥C ．①④⑥ Ｄ．②③⑤5. 假如一做圆周运动的人造卫星的轨道半径r 增为原来的2倍，则（）A ．据v=r ω可知，卫星的线速度将变为原来的2倍B ．据F=mv2/r 可知，卫星所受的向心力减为原来的1/2C ．据F=GmM/r2可知，地球提供的向心力减为原来的1/4D ．由GmM/r2=m ω2r 可知，卫星的角速度将变为原来的2/4倍6、已知地球半径为R ，质量为M ，地面附近的重力加速度为g ，万有引力恒量为G 。

高一物理必修二第六章万有引力定律及其简单应用基础练习题(带参考答案)

rr 2r 1图1一、学习要点1、了解人类对天体运动探索的发展历程及万有引力定律的发现过程；2、理解万有引力定律，知道引力常数的大小和意义；3、会利用万有引力定律计算天体的质量；4、理解并能够计算卫星的环绕速度。

二、学习内容（一）开普勒三定律1、所有行星围绕太阳运动的轨道都是，太阳位于椭圆的一个上；（椭圆定律）2、行星和太阳之间的连线，在相等的时间内扫过相同的；（面积定律）3、行星绕太阳公转的平方和轨道的立方成比，表达式为：32R k T=。

其中R 为椭圆轨道的半长轴，T 为公转周期，k 是与行星无关的常量。

（周期定律）问题1：开普勒三定律只适用太阳系吗？其“周期定律”的表达式为32R k T=，其中k 与哪些因素有关？例1、（多选题）关于开普勒行星运动的公式32a k T=，以下理解正确的是（）A ．k 是一个与行星无关的量B ．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R 地，周期为T 地；月球绕地球运转轨道的半长轴为R 月，周期为T 月，则3322R R TT=月地月地C ．T 表示行星运动的自转周期D ．T 表示行星运动的公转周期练习1、（多选题）关于行星的运动以下说法正确的是（）A ．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长B ．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长C ．水星轨道的半长轴最短，公转周期就最长D ．海王星离太阳“最远”，公转周期就最长点评：开普勒三定律适用于宇宙中所有的卫星和行星，而其中的“周期定律”中的k 值与中心天体的质量有关，与绕中心天体运行的天体质量无关。

（二）万有引力定律1、宇宙间两个有的物体间都存在相互，其大小与两物体的质量成比，与它们间的平方成比。

其表达式为F ＝，其中G 为引力常量。

2、万有引力定律适用于。

问题2：如何理解万有引力定律？例2、（多选题）关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是（）A ．由于地球比木星离太阳近，所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大B ．行星绕太阳椭圆轨道运动时，在近日点所受引力大，在远日点所受引力小C ．由2MmF G r=可知，2Fr G Mm =，由此可见G 和F 和r 2的乘积成正比，与M 和m 的乘积成反比D ．行星绕太阳的椭圆轨道可近似看做圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力练习2、（多选题）万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律，以下说法正确的是（）A ．任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比B ．万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用C ．人造地球卫星绕地球运行的向心力由地球对它的万有引力提供D ．宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用点评：万有引力定律是牛顿在前人研究的基础上总结、推理出来的，具有普遍性。

高中物理高一必修2同步习题：第3章万有引力定律及其应用测试题word版有答案

第三章万有引力定律及其应用测试题(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分)1．我国古代神话传说中：地上的“凡人”过一年，天上的“神仙”过一天．如果把看到一次日出就当作“一天”，某卫星的运行半径为月球绕地球运行半径的136，则该卫星上的宇航员24 h 内在太空中度过的“天”数约为(已知月球的运行周期为27天)( )A ．1B ．8C ．16D ．242．下列说法中符合开普勒对行星绕太阳运动的描述是( ) A ．行星绕太阳运动时，太阳在椭圆的一个焦点上 B ．所有的行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 C ．行星从近日点向远日点运动时，速率逐渐增大 D ．离太阳越远的行星，公转周期越短3．关于第一宇宙速度，下列说法正确的是( ) A ．是在地面上发射卫星的最小速度B ．是地球卫星做匀速圆周运动的最小运行速度C ．其数值为7.9 m/sD ．其数值为11.2 km/s4．万有引力定律首次揭示了自然界中物体间的一种基本相互作用规律，以下说法正确的是( ) A ．物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的 B ．人造地球卫星离地球越远受到地球的万有引力越大C ．人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供D ．宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用 5．若使两质点间的万有引力减小为原来的14，下列办法可采用的是( )A ．使两质点间距离增为原来的4倍，质量不变B ．使两质点的质量都减半，间距减为原来的12C ．使其中一质点的质量减为原来的14，间距不变D ．使两质点的质量和间距都减为原来的146．在下面列举的科学家中，对发现和完善万有引力定律有贡献的是( ) A ．第谷、焦耳 B ．牛顿、卡文迪许 C ．安培、布鲁诺D ．麦克斯韦、法拉第7．人造卫星离地球表面距离等于地球半径R，卫星以速度v沿圆轨道运动，设地面上的重力加速度为g，则( )A．v＝4gR B．v＝2gRC．v＝gR D．v＝gR 28．一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上以初速度v0沿竖直方向抛出一个小球，测得小球经过时间t落回抛出点，已知该星球半径为R，则该星球的第一宇宙速度为( )A. 2v0RtB.v0RtC. v0R2tD．无法确定9．一物体静止在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上．已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为( )A. 4π3GρB.34πGρC. πGρD.3πGρ10．在太空中，两颗靠得很近的星球可以组成双星，他们只在相互间的万有引力作用下，绕球心连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动．则下列说法不正确的是( )A．两颗星有相同的角速度B．两颗星的旋转半径与质量成反比C．两颗星的加速度与质量成反比D．两颗星的线速度与质量成正比二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)11.不可回收的航天器在使用后，将成为太空垃圾．如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此如下说法中正确的是( )A．离地越低的太空垃圾运行周期越小B．离地越高的太空垃圾运行角速度越小C．由公式v＝gr得，离地越高的太空垃圾运行速率越大D．太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞12．预计我国将于2020年前发射月球登陆车，采集月球表面的一些样本后返回地球．月球登陆车返回时，由月球表面发射后先绕月球在近月圆轨道上飞行，经轨道调整后与停留在较高轨道的轨道舱对接．下列关于此过程的描述正确的是( )A．登陆车在近月圆轨道上运行的周期小于月球自转的周期B．登陆车在近月轨道的加速度大于在较高轨道的轨道舱的加速度C．登陆车与轨道舱对接后由于质量增加若不加速则轨道半径不断减小D．登陆车与轨道舱对接后经减速后才能返回地球13．设地球的质量为M，平均半径为R，自转角速度为ω，引力常量为G，则有关同步卫星的说法正确的是( )A．同步卫星的轨道与地球的赤道在同一平面内B．同步卫星的离地高度为h＝3GM ω2C．同步卫星的离地高度为h＝3GMω2－RD．同步卫星的角速度为ω，线速度大小为3GMω14.澳大利亚科学家近日宣布，在离地球约14光年的红矮星wolf 1061周围发现了三颗行星b、c、d，它们的公转周期分别是5天、18天、67天，公转轨道可视作圆，如图所示．已知万有引力常量为G.下列说法正确的是( )A．可求出b、c的公转半径之比B．可求出c、d的向心加速度之比C．若已知c的公转半径，可求出红矮星的质量D．若已知c的公转半径，可求出红矮星的密度三、非选择题(本题共4小题，共46分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)15．(10分)某星球的质量约为地球质量的9倍，半径为地球半径的一半，若从地球表面高为h处平抛一物体，水平射程为60 m，则在该星球上从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，水平射程为多少？16．(10分)发射地球同步卫星时，先将卫星发射到距地面高度为h1的近地圆轨道上，在卫星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆轨道的远地点B点再次点火将卫星送入同步轨道，如图所示．已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响．求：(1)卫星在近地点A 的加速度大小； (2)远地点B 距地面的高度．17．(12分)宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，设每个星体的质量均为m ，四颗星稳定地分布在边长为a 的正方形的四个顶点上，已知这四颗星均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，引力常量为G .(1)求星体做匀速圆周运动的轨道半径；(2)若实验观测得到星体的半径为R ，求星体表面的重力加速度； (3)求星体做匀速圆周运动的周期．18． (14分)已知地球的半径为R ，地球表面的重力加速度大小为g .一颗人造地球卫星沿着离地面高度为R 的圆形轨道绕地球做匀速圆周运动．已知地球表面的物体随地球自转所需要的向心力可不计．求：(1)卫星的向心加速度a n ； (2)卫星绕地球运转的角速度ω； (3)卫星绕地球运转的线速度v . 答案1B 2 A 3A 4C 5C 6B 7D 8A 9D 10D 11AB 12AB 13ACD 14ABC 15 平抛运动水平位移x ＝v 0t ，竖直位移h ＝12gt 2，解以上两式得x ＝v 0·2hg.由重力等于万有引力mg ＝GMm R 2，得g ＝GM R2. 所以g 星g 地＝M 星M 地⎝ ⎛⎭⎪⎫R 地R 星2＝9×41＝36. x 星x 地＝g 地g 星＝16， x 星＝16x 地＝10 m.答案：10 m16 (1)设地球质量为M ，卫星质量为m ，万有引力常量为G ，卫星在A 点的加速度为a ，由牛顿第二定律得：GMm（R ＋h 1）＝ma ，物体在地球赤道表面上受到的万有引力等于重力，则G MmR2＝mg ，解以上两式得a ＝R 2g（R ＋h 1）2.(2)设远地点B 距地面高度为h 2，卫星受到的万有引力提供向心力得G Mm （R ＋h 2）2＝m 4π2T 2(R ＋h 2)，解得h 2＝ 3gR 2T 24π2－R .答案：(1)R 2g（R ＋h 1）2 (2) 3gR 2T 24π2－R17 (1)由星体均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动可知，星体做匀速圆周运动的轨道半径r ＝22a .(2)由万有引力定律可知Gmm ′R 2＝m ′g ，则星体表面的重力加速度g ＝G m R2. (3)星体在其他三个星体的万有引力作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，由万有引力定律和向心力公式得．G m 2（2a ）2＋2G m 2a 2cos 45°＝m ·22a ·4π2T 2，解得周期T ＝2πa2a （4＋2）Gm.答案：(1)22a (2)G mR2 (3)2πa 2a （4＋2）Gm18 (1)设地球的质量为M ，引力常量为G .因为地球表面的物体随地球自转所需要的向心力可忽略不计，故对位于地球表面的质量为m 的物体，有G MmR2＝mg ，解得g ＝G M R2.对沿轨道运行的人造地球卫星，由万有引力定律和牛顿第二定律可得F ＝GMm（R ＋R ）2＝ma n .解得a n ＝G M 4R 2＝14g .(2)由a n ＝ω2r ＝v 2r，可得ω＝a n r ＝g4×2R ＝142g R.(3)线速度大小为v ＝a n r ＝g4·2R ＝2gR2.1 4g(2)142gR(3)2gR2答案：(1)。