高中物理苏教版必修2《万有引力恒量的测定》
考试时间：______分钟总分：______分姓名：______
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题（每小题5分，共50分）
1.下列关于万有引力定律的说法，正确的是：
A.万有引力定律适用于所有物体间的相互作用
B.万有引力定律只适用于天体间的相互作用
C.万有引力定律的适用范围仅限于地球表面附近的物体
D.万有引力定律的适用范围仅限于质量很大的物体
2.下列物理量中，与万有引力常量G直接相关的是：
A.物体的质量
B.物体的速度
C.物体的动能
D.物体间的距离
3.两个质量分别为m1和m2的物体，相距r，它们之间的万有引力大小为F。若将两个物体的质量都增加一倍，它们之间的万有引力大小变为：
A.2F
B.F/2
C.4F
D.F
4.关于双星系统，说法正确的是：
A.双星系统中的两个星体必须质量相等
B.双星系统中的两个星体必须距离相等
C.双星系统中的两个星体之间的万有引力提供它们运动的向心力
D.双星系统中的两个星体必须都在同一平面上
5.地球的质量M和半径R已知，根据万有引力定律，地球表面的重力加速度g可以表示为：
A.g=GM/R^2
B.g=GM/R
C.g=MR^2/G
D.g=MR/G
二、填空题（每空2分，共10分）
6.万有引力定律的公式为：F=_______。
7.地球的质量约为_______kg。
8.地球的半径约为_______m。
9.万有引力常量G的数值约为_______N·m^2/kg^2。
10.地球表面的重力加速度g约为_______m/s^2。
三、计算题（每小题10分，共20分）
11.质量为m的物体在地球表面受到的重力为mg，地球的质量为M，地球的半径为R。求地球表面的万有引力常量G。
12.两个质量分别为m1和m2的星体，它们之间的距离为r。若它们之间的万有引力为F，求星体m1的轨道半径。
四、实验题（20分）
13.设计一个实验方案，用以测定万有引力常量G。请简要描述实验原理、实验步骤和预期结果。
试卷答案
一、选择题
1.C
解析：万有引力定律适用于所有物体间的相互作用，包括天体和地球表面附近的物体。
2.A
解析：万有引力常量G是万有引力定律中的比例常数，与物体的质量直接相关。
3.C
解析：根据万有引力定律，引力与质量的平方成正比，因此质量增加一倍，引力增加四倍。
4.C
解析：双星系统中的两个星体之间的万有引力提供它们运动的向心力，使它们围绕共同的质心旋转。
5.A
解析：根据万有引力定律，地球表面的重力加速度g与地球的质量M和半径R的平方成反比。
二、填空题
6.Gm1m2/r^2
解析：万有引力定律的公式为F=Gm1m2/r^2，其中G为万有引力常量，m1和m2为两个物体的质量，r为它们之间的距离。
7.5.972×10^24
解析：地球的质量约为5.972×10^24千克。
8.6.371×10^6
解析：地球的半径约为6.371×10^6米。
9.6.674×10^-11
解析：万有引力常量G的数值约为6.674×10^-11N·m^2/kg^2。
10.9.81
解析：地球表面的重力加速度g约为9.81m/s^2。
三、计算题
11.解析：根据万有引力定律，地球表面的重力F=mg，与万有引力F=GMm/R^2相等，因此GM/R^2=g，解得G=gR^2/M。
12.解析：双星系统中，两个星体的万有引力提供向心力，F=m1v1^2/r1=m2v2^2/r2，由于v1=v2（共线运动），所以m1r1=m2r2，解得r1=m2r/，代入万有引力公式F=Gm1m2/r^2，解得r1。
四、实验题
13.解析：实验原理：利用两个已知质量的物体，悬挂在细线上的方法，测量它们之间的距离，然后根据万有引力定律计算G。实验步骤：①将两个已知质量的物体悬挂在细线上，测量它们之间的距离r；②测量两个物体的质量m1和m2；③根据公式F=Gm1m2/r^2，计算G。预期结果：实验测得的G值应与理论值接近。