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1、新高考物理二轮复习习题集锦课练13万有引力与航天1(2018重庆月考)(多选)下列说法正确的是()A关于公式k中的常量k，它是一个与中心天体有关的常量B开普勒定律只适用于太阳系，对其他恒星系不适用C已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，则可判定金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离D发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是开普勒、伽利略答案：AC解析：公式k中的k是一个与中心天体有关的常量，选项A正确；开普勒定律不仅适用于太阳系，对其他恒星系也适用，选项B错误；已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，由k可知金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离，选项C正确；发现万有引力
2、定律和测出引力常量的科学家分别是牛顿和卡文迪许，选项D错误2假如地球的自转角速度增大，关于物体所受的重力，下列说法错误的是()A放在赤道上的物体所受的万有引力不变B放在两极上的物体的重力不变C放在赤道上的物体的重力减小D放在两极上的物体的重力增大答案：D解析：地球的自转角速度增大，则赤道上物体随地球自转所需向心力增大，地球的质量和半径都没有变化，故对赤道上物体的万有引力大小保持不变，故A正确；地球绕地轴转动，在两极点，物体转动半径为0，转动所需向心力为0，此时物体的重力与万有引力相等，故转速增大后两极点的重力保持不变，故B正确，D错误；赤道上的物体受到的万有引力一部分提供物体的重力，一部分提供
3、其转动所需的向心力，而万有引力不变，转速增加时所需向心力增大，故物体的重力将减小，故C正确；本题选错误的，故选D.3(2018河南商丘二模)(多选)“雪龙号”南极考察船在由我国驶向南极的过程中，经过赤道时测得某物体的重力是G1；在南极附近测得该物体的重力为G2.已知地球自转的周期为T，引力常量为G，假设地球可视为质量分布均匀的球体，由此可知()A地球的密度为B地球的密度为C当地球的自转周期为 T时，放在地球赤道地面上的物体不再对地面有压力D当地球的自转周期为 T时，放在地球赤道地面上的物体不再对地面有压力答案：BC解析：在两极物体受到的重力等于地球对其的引力，故有GG2，在赤道引力与支持力的合
4、力提供向心力，GG1mR，地球的密度，联立解得，故A错误，B正确；在赤道上万有引力完全充当向心力时，放在地球赤道地面上的物体不再对地面有压力，即GmR，联立解得T1T，故C正确，D错误4(2018吉林长春外国语学校模拟)(多选)宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g0表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对台秤的压力，则关于g0、N，下列式子正确的是()Ag00Bg0gCN0 DNmg答案：BC解析：忽略地球的自转，根据万有引力等于重力，宇宙飞船所在处，mg0，在地球表面处mg，解得g0g
5、，故A错误，B正确；宇宙飞船绕地心做匀速圆周运动，飞船舱内物体处于完全失重状态，所以人对台秤的压力为0，故C正确，D错误5(2018福建厦门一模)据报道，2020年前我国将发射8颗海洋系列卫星，包括4颗海洋水色卫星，2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星，以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛全部岛屿附近海域的监测设海陆雷达卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径是海洋动力环境卫星的n倍，下列说法正确的是()A在相等的时间内，海陆雷达卫星到地心的连线扫过的面积与海洋动力环境卫星到地心的连线扫过的面积相等B在相等的时间内，海陆雷达卫星到地心的连线扫过的面积与海洋动力环境卫星到地心的连线扫过的面积之比为：1C
6、海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星线速度之比为：1D海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星向心加速度之比为n2：1答案：B解析：根据mr2，解得，扫过的面积Slrr2r2tt，因为轨道半径之比为n，则角速度之比为1：，相等的时间内扫过的面积之比为：1，故B正确，A错误；根据m，解得v，因为轨道半径之比为n：1，则线速度之比为1：，故C错误；根据Gma，解得a，因为轨道半径之比为n：1，则向心加速度之比为1：n2，故D错误6(2018贵州遵义航天高级中学五模)(多选)若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L.已知月球半径为R，万有引力常量为G.则下列说法正确的是()
7、A月球表面的重力加速度g月B月球的平均密度C月球的第一宇宙速度v D月球的质量M月答案：AB解析：平抛运动的时间t，再根据hg月t2，得g月，故A正确；在月球表面Gmg月，月球的体积V，月球的平均密度，故B正确；月球的第一宇宙速度v1，故C错误；根据mg月，得M月，故D错误7(2018辽宁省实验中学质检)设地球是一质量分布均匀的球体，O为地心已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零在下列四个图中，能正确描述x轴上各点的重力加速度g的分布情况的是()答案：A解析：设地球的密度为，在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有mg，即g，由于地球的质量MR3，所以地球表面重力加速度的表达式可写成g
8、.根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，故在深度为Rx的井底，物体受到地球的万有引力即为半径等于x的球体在其表面产生的万有引力，gx，即当xR时，g，g与x平方成反比，故A正确8(2018四川资阳一诊)(多选)用m表示地球的通信卫星(同步卫星)的质量，h表示离地面的高度，用R表示地球的半径，g表示地球表面的重力加速度，表示地球自转的角速度，则通信卫星所受的地球对它的万有引力的大小为()AG B.Cm2(Rh) Dm答案：BCD解析：地球同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同，轨道半径为rRh，则根据向心力公式得地球对卫星的引力大小为Fm2(Rh)该卫星所受地球的万有引力为F，在地
9、球表面有mg，得到GMgR2，联立得F.由Fm2(Rh)，解得Rh，所以可得Fm2(Rh)m2m，由于地球的质量M未知，故B、C、D正确，A错误9(2018云南一模)(多选)一球形行星对其周围物体的万有引力使物体产生的加速度用a表示，物体到球形行星表面的距离用h表示，a随h变化的图象如图所示，图中a1、h1、a2、h2及引力常量G均为已知根据以上数据可以计算出()A该行星的半径B该行星的质量C该行星的自转周期D该行星的同步卫星离行星表面的高度答案：AB解析：球形行星对其周围质量为m的物体的万有引力Fma，所以a1，a2，联立即可求出该行星的质量和半径，故A、B正确；题目以及相关的公式的物理量都
10、与该行星的自转周期无关，所以不能求出该行星的自转周期，故C错误；由于不能求出该行星的自转周期，所以也不能求出该行星的同步卫星离行星表面的高度，故D错误10(2018重庆一中摸底)(多选)宇宙飞船以周期T绕地球做匀速圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历类似“日全食”的过程，如图所示已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看成平行光，宇航员在A点测出的张角为，则()A飞船绕地球运动的线速度为B一天内飞船经历“日全食”的次数为C飞船每次在“日全食”过程所需的时间为D飞船的周期为T答案：ACD解析：飞船绕地球做匀速圆周运动，由于线速度为v，又由几何关系知sin，得r
11、，故v，故A正确；地球自转一圈时间为T0，飞船绕地球一圈时间为T，飞船绕一圈会有一次日全食，所以每过时间T就有一次日全食，得一天内飞船经历“日全食”的次数为n，故B错误；由几何关系知每次在“日全食”过程的时间内飞船转过角，所需的时间为t，故C正确；万有引力提供向心力，则m2r，得T2r，故D正确11(2018福建质检)中国自行研制、具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A点距离地面的高度为h1，飞船飞行五周后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示，设飞船在
12、预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，若已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：(1)地球的平均密度；(2)飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小；(3)椭圆轨道远地点B距地面的高度答案：(1)(2)(3)R解析：(1)根据质量、密度、体积间的关系可知，地球的质量MR3在地球表面附近，万有引力与重力近似相等，即mgG由式联立解得地球的平均密度.(2)根据牛顿第二定律有GmaA由式联立解得，飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小aA.(3)飞船在预定圆轨道上飞行时由万有引力提供向心力，有Gm(Rh2)由题意可知，飞船在预定圆轨道上运动的周期T由式联立解得，椭圆轨道远地点B距地面的高度h2R.1
13、2(2018河北张家口一中等联考)2016年1月5日上午，国防科工局正式发布国际天文学联合会批准的“嫦娥三号”探测器着陆点周边区域命名为“广寒宫”，附近三个撞击坑分别命名为“紫微”、“天市”、“太微”此次成功命名，使以中国元素命名的月球地理实体达到22个已知地球半径为R，表面重力加速度为g，质量为m的“嫦娥三号”卫星在地球上空的引力势能为Ep(以无穷远处引力势能为零)，r表示物体到地心的距离求：(1)质量为m的“嫦娥三号”卫星以速度v在某一圆轨道上绕地球做匀速圆周运动，求此时卫星距地球地面高度h1；(2)可使“嫦娥三号”卫星上升，从离地高度h1(此问可以认为h1为已知量)的轨道上升到h1h的轨
14、道上做匀速圆周运动，卫星发动机至少要做的功W为多少？答案：(1)R(2)解析：(1)设地球质量为M，引力常量为G，卫星距地面高度为h1时速度为v，对卫星有Gm，对地面上的物体有m0gG，解得h1R.(2)卫星在距地面高度h1的轨道上做匀速圆周运动，有Gm，此时卫星的动能Ek1mv2，引力势能Ep1，卫星在距地面高度h1时的总机械能E1Ek1Ep1，同理，卫星在距地面高度h1h时的总机械能E2，由功能关系可知卫星发动机至少要做功WE2E1.刷题加餐练1(2017新课标全国卷)2017年4月，我国成功发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿“天宫二号”原来的轨道(可视为圆轨道)运行与“天宫二号”单独运行时相比，组合体运行的()A周期变大 B速率变大C动能变大 D向心加速度变大答案：C解析：由于“天舟一号”与“天宫二号”空间实验室对接形成的组合体仍沿“天宫二号”原来的轨道运行，故轨道半径不变，根据万有引力提供向心力，有GmammR，得T2，a，v，故选项A、B、D错误；由于对接形成组合体后质量增加，所以动能增大，故选项C正确2(2017新课标全国卷)(多选)如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P 为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0.若只考虑海
