《第六章 万有引力定律》试卷及答案_高中物理必修第二册_沪科版_2024-2025学年.docx
《第六章万有引力定律》试卷(答案在后面)
一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）
1、下列关于万有引力定律的描述，正确的是（）
A.万有引力定律适用于任何两个质点
B.万有引力定律仅适用于两个静止的质点
C.万有引力定律适用于两个相互作用的物体
D.万有引力定律仅适用于地球和其他天体之间的引力作用
2、在地球表面，一个物体受到的重力与地球对它的万有引力之比是（）
A.1
B.2
C.0.5
D.0.25
3、太阳的质量约为2.0×10^30kg，水星的质量约为3.3×10^23kg。假设将两者之间的距离忽略不计，水星绕太阳的运动可视为匀速圆周运动。下列说法正确的是：
A、水星绕太阳运动的向心力由太阳对水星的万有引力提供。
B、水星绕太阳运动的周期依赖于两者的质量。
C、水星绕太阳运动的线速度与太阳的质量无关。
D、水星绕太阳运动的向心加速度依赖于两者之间的距离和太阳的质量。
4、已知地球半径约为R，地球质量为M，两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径分别为r1=R和r2=2R。关于这两颗卫星，下列说法正确的是：
A、它们的向心加速度之比为1:2。
B、它们的速度之比为1:根号2。
C、它们的周期之比为1:2。
D、它们所需的向心力之比为1:4。
5、万有引力定律公式为F=Gm1m2r2，其中G是引力常数，m1和m
A.2×
B.6.67×
C.2×
D.6.67×
6、地球对地面上物体的引力，假设地球质量为M地，物体质量为m，地球半径为R，根据万有引力公式，地球对物体的引力可以表示为F=GM地mR2。如果地球质量M地是5.972
A.9.8牛顿
B.398牛顿
C.3.98×
D.2.62×
7、两个物体相距为r，质量分别为m1和m2，根据万有引力定律，它们之间的万有引力大小为F，则有（）
A、F=G*m1*m2/r^2
B、F=G*m1*m2/r^3
C、F=G*m1*m2*r/r^2
D、F=G*m1*m2*r/r^3
二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）
1、关于万有引力定律，以下说法正确的是哪些？
A.它是牛顿在1687年提出的一个关于宇宙间任何两个物体间存在吸引力的定律。
B.万有引力的大小与两物体的质量成反比，与它们之间距离的平方成正比。
C.万有引力是一个矢量，其方向沿着两物体的连线，且指向质量较小的物体。
D.万有引力定律不仅适用于天体，也适用于地面上的物体之间。
E.两个质量分别为m1和m2，相距r的质点之间的万有引力为F=G(m1m2/r^2)，其中G是万有引力常数。
2、地球对它表面的一个质量为m的物体产生的重力大小，以下说法正确的是哪些？
A.该重力等于地球对物体的万有引力。
B.如果物体距离地球表面的高为h，其重力会变小，但相对于地球中心的距离并未改变。
C.地球对物体的万有引力与地球中心到该物体的距离的平方成反比。
D.地球对物体的重力大小只取决于地球的质量和半径，与物体质量无关。
E.物体的重力随高度增高而增大。
3、一个物体在空中以某个角度抛出，以下关于物体在空中的运动情况的说法中正确的是：
A、物体受到两个力的作用：重力和空气阻力；
B、物体在任何时刻的速度方向都是水平的；
C、物体的位移随时间的变化是呈二次曲线的；
D、物体的机械能（势能和动能的总和）在运动过程中保持不变；
E、物体要落地，必须满足某个特定的角度。
三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）
第一题
1.（1）已知地球的质量为M，半径为R，一个物体在地球表面的重力加速度为g。根据万有引力定律，求物体受到的万有引力F的表达式。
（2）一个卫星绕地球做圆周运动，其轨道半径为r，地球的质量为M，卫星的质量为m。求卫星的线速度v和周期T的表达式。
第二题
【题目】已知太阳的质量M⊙约为2×1030kg，地球绕太阳做圆周运动的轨道半径
【解析】
第一问：向心力
1.地球绕太阳运动可以视为一个圆周运动，向心力F可以用万有引力来提供。根据万有引力定律，地球绕太阳的向心力F可以表示为：
F
其中G是万有引力常数，约为6.67×10?11?Nm2/kg
2.代入数值计算向心力F：
F=6.67×10?
第二问：周期
1.根据圆周运动的公式，周期T可以通过以下公式计算：
T
2.代入数值计算周期T：
T=2π1.5×1011
将秒转换为年（已知1年约为3.16×10
T
第三题
题目：
两个质点质量分别为m1和m2，相距为r，它们之间的相互作用力为F。假设现在有一个第三质点，质量为m3，位于距离第一个质点m的距离上，并且与第一个质点在同一直线上。求第三质点受到的引