7.2 万有引力定律（备作业）-【上好课】2021-2022学年高一物理同步备课系列（人教版2019 必修第二册）（解析版）

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7.2 万有引力定律
一、选择题
1．根据开普勒定律可知：木星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。下列说法正确的
是（　　）
A．木星绕太阳运行的加速度大小始终保持不变
B．太阳对木星的万有引力大于木星对太阳的万有引力
C．木星运动到近日点时的线速度最大
D．木星公转轨道半长轴的立方与公转周期平方的比值为 ， 值与木星的质量有关
【答案】C
【解析】A．由
得木星绕太阳运行的加速度
随着距离的变化，大小改变，故 A错误；
B．太阳对木星的引力等于木星对太阳的引力，两者是相互作用力，故 B错误；
C．根据开普勒第二定律可知，木星运动到近日点时线速度最大，故 C正确；
D．根据开普勒第三定律可知，木星公转轨道半长轴的立方与公转周期平方的比值为 k，k值与太阳的质量
有关，故 D错误。
故选 C。
2．1687 年牛顿在总结了前人研究成果的基础上提出了万有引力定律，并通过月一地检验证明了地球对地
面物体的引力与行星对卫星的引力具有相同的性质。当时牛顿掌握的信息有：地球表面的重力加速度
g=9.8m/s2，月球绕地球做圆周运动的轨道半径为 ，约为地球半径的 60 倍，月球的公转周期约
为27.3 天。下列关于月一地检验的说法中正确的是（　　）
A．牛顿“月地检验”是为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一种性质力
B．牛顿计算出了月球对月球表面物体的万有引力的数值，从而完成了月一地检验
C．牛顿计算出了月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的 ，从而完成了月一地检验
D．牛顿计算出了地球表面重力加速度约为月球绕地球做圆周运动的加速度的 ，从而完成了月一地检
验
【答案】A
【解析】A．牛顿“月地检验”是为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一种
性质力，故 A正确；
B．月球的质量是未知的，所以牛顿不能计算出了月球对月球表面物体的万有引力的数值，故 B错误；
C．牛顿不能计算出了月球对月球表面物体的万有引力的数值，也不能算出了月球表面的重力加速度约为
地球表面重力加速度的 ，故 C错误；
D．物体在月球轨道上受到地球引力为
即物体在月球轨道上受到的地球引力是其在地面附近受到的地球引力的 ，则月球绕地球做圆周运动的
加速度约为地球表面重力加速度的 从而完成了月-地检验，故 D错误。
故选 A。
3．使用扭秤第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量 G的数值的物理学家是（　　）
A．卡文迪许 B．第谷 C．开普勒 D．伽利略
【答案】 A
【解析】
卡文迪许使用扭秤第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量 G的数值。故 A正确，BCD 错
误。
故选 A。
4．某实心均匀球半径为 R，质量为 M，在球外壳离球面 h高处有一质量为 m的质点，则其万有引力大小
为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】
由万有引力公式得
故B正确，ACD 错误。
故选 B。
5.两个质量均匀的球体，相距 r，它们之间的万有引力为 1×10－8 N，若它们的质量、距离都增加为原来的
两倍，则它们之间的万有引力为(　　)
A．4×10－8 N　　　　　 B．1×10－8 N
C．2×10－8 N D．8×10－8 N
【答案】B
【解析】原来的万有引力为：F＝，后来变为：F′＝＝，即：F′＝F＝1×10－8 N．故选 B.
6.质量为 m1的物体 A和质量为 m2的物体 B之间的万有引力的表达式为 ，下列说法正确
的是（ ）
A．当两物体间的距离 r趋于零时，万有引力趋于无穷大
B．当有第 3个物体放入 A、B之间时，A和B间的万有引力不变
C．若 m1 > m2，则物体 A受到的引力大于物体 B受到的引力
D．物体 A与物体 B之间的引力大小总是相等的
【答案】 BD
【解析】A．当两物体间的距离 r趋向零时，两物体不能看成质点，万有引力定律不再适用，得
不到万有引力趋于无穷大的结论，A错误；
B．两物体间的万有引力与第三个物体是否存在无关，B正确；
CD．两个物体间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对作用力和反作用力，大小一定是相
等的，C错误、D正确。
故选 BD。
7．如果设某行星的质量为 m，绕太阳运动的线速度大小为，公转周期为 T，轨道半径为 r，太阳的质量为
M，那么下列说法错误的是（　　）
A．教材在探究太阳对行星的引力大小 F的规律时，引入了公式 ，这个关系式实际上是牛顿第二定
律
B．教材在探究太阳对行星的引力大小 F的规律时，引入了公式 ，这个关系式实际上是匀速圆周运
动的一个公式
C．教材在探究太阳对行星的引力大小 F的规律时，引入了公式 ，这个公式实质上是开普勒第三定
律，是不可以在实验室中得到验证的
D．教材在探究太阳与行星间的引力大小 F的规律时，先得到关系式 ，再借助相对运动的知识（即
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