《高考物理复习 考前基础回扣练五 万有引力定律及其应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理复习 考前基础回扣练五 万有引力定律及其应用（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考物理复习 考前基础回扣练 五万有引力定律及其应用建议用时20分钟1.下列说法中正确的是()A.哥白尼首先提出了地球是宇宙中心的所谓“地心说”B.伽利略最早建立了太阳是宇宙中心的所谓“日心说”C.卡文迪许第一个用扭秤实验测量出了静电力常数kD.密立根首先利用油滴实验测得了元电荷e的数值【解析】选D。哥白尼建立了日心说,太阳是太阳系的中心,不是宇宙的中心,故A错误,B错误;卡文迪许用扭秤实验测出万有引力常量,并把该实验说成是“称量地球的重量”,故C错误;密立根首先利用油滴实验测得了元电荷e的数值,故D正确。2.宇航员王亚平在“天宫一号”飞船内进行了我国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物
2、理现象。若飞船质量为m,距地面高度为h,地球质量为M,半径为R,引力常量为G,则飞船所在处的重力加速度大小为()A.0B.C.D.【解析】选B。“天宫一号”飞船绕地球飞行时与地球之间的万有引力F引=G,由于“天宫一号”飞船绕地球飞行时重力与万有引力相等,即mg=G,故飞船所在处的重力加速度g=G,故B正确,A、C、D错误。3.(多选)为了对火星及其周围的空间环境进行探测,我国发射了一颗火星探测器“萤火一号”。假设探测器在离火星表面高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时,周期分别为T1和T2。火星可视为质量分布均匀的球体,且忽略火星的自转影响,万有引力常量为G。仅利用以上数据,可以计算出()A.火
3、星的质量B.“萤火一号”的质量C.火星对“萤火一号”的引力D.火星表面的重力加速度【解析】选A、D。“萤火一号”在两个不同圆轨道上运动时,由万有引力定律和牛顿第二定律得G=m(R+h1),G=m(R+h2),联立以上两式可求得火星的质量和半径,但无法求解“萤火一号”的质量,故A正确,B错误;由于“萤火一号”的质量未知,故无法求解火星对“萤火一号”的引力,故C错误;在火星表面有G=mg,解得g=,故D正确。4.(多选)“超级地球”是指围绕恒星公转的类地行星,科学家们发现有3颗未知质量的“超级地球”环绕同一颗体积比太阳略小的恒星公转,公转周期分别为4天、10天和20天。根据上述信息可以计算()A.
4、3颗“超级地球”运动的线速度之比B.3颗“超级地球”运动所受的引力之比C.3颗“超级地球”运动的向心加速度之比D.该恒星的质量【解析】选A、C。3颗“超级地球”的中心天体相同,根据万有引力提供向心力,则G=m,可求得“超级地球”的轨道半径之比,已知周期、轨道半径之比,根据v=可求得3颗“超级地球”运动的线速度之比,故A正确;由于3颗“超级地球”的质量比不知道,根据F=G可知无法求得所受的引力之比,故B错误;已知周期、轨道半径之比,根据a=可求得3颗“超级地球”运动的向心加速度之比,故C正确;因为不知道具体的轨道半径,所以无法求得中心天体的质量,故D错误。5.某颗人造地球卫星离地面的高度是地球半
5、径的n倍,那么该卫星运行速度是地球第一宇宙速度的()A.n倍B.倍C.倍D.倍【解析】选D。第一宇宙速度满足G=m,人造地球卫星离地面的高度是地球半径的n倍时速度满足G=m,解以上两式得v2=v1,D正确。6.(多选)我国已先后成功发射了飞行器“天宫一号”和飞船“神舟八号”,并成功地进行了对接试验,若“天宫一号”能在离地面约300 km高的圆轨道上正常运行,下列说法中正确的是()A.“天宫一号”的发射速度应大于第二宇宙速度B.对接前,“神舟八号”欲追上“天宫一号”,必须在同一轨道上点火加速C.对接时,“神舟八号”与“天宫一号”的加速度大小相等D.对接后,“天宫一号”的速度小于第一宇宙速度【解析
6、】选C、D。地球卫星的发射速度都大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度,故A错误;若“神舟八号”与“天宫一号”在同一轨道上点火加速,那么“神舟八号”的万有引力小于向心力,其将做离心运动,不可能实现对接,故B错误;对接时,“神舟八号”与“天宫一号”必须在同一轨道上,根据a=G可知,它们的加速度大小相等,故C正确;第一宇宙速度是地球卫星的最大运行速度,所以对接后,“天宫一号”的速度仍然要小于第一宇宙速度,故D正确。7.(多选)“天宫二号”空间实验室是继“天宫一号”后中国自主研发的第二个空间实验室。“天宫二号”进入轨道后在离地面高为370 km的轨道上围绕地球做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是()A.
7、由于“天宫二号”在太空中处于完全失重状态,所以不受重力作用B.“天宫二号”围绕地球做匀速圆周运动的向心加速度要小于地球同步卫星的向心加速度C.若再给出地球的半径和“天宫二号”围绕地球做匀速圆周运动的周期,就可以计算出地球的平均密度D.若通过变轨将“天宫二号”调整到离地面高为600 km的轨道上绕地球做匀速圆周运动,则“天宫二号”的机械能将增加【解析】选C、D。“天宫二号”处于完全失重状态,但并非不受重力作用,故A错误;由G=man得向心加速度an=,因同步卫星的高度比“天宫二号”大得多,所以“天宫二号”的向心加速度要大于同步卫星的向心加速度,故B错误;由G=m和M=R3两式联立解得=,故C正确
8、;轨道变大则“天宫二号”需要在原轨道上加速,即对“天宫二号”做正功,所以“天宫二号”的机械能将增加,故D正确。8.目前我国已发射北斗导航地球同步卫星十六颗,大大提高了导航服务质量,这些卫星()A.环绕地球运行可以不在同一条轨道上B.运行角速度和周期不一定都相同C.运行速度大小可以不相等,但都小于7.9 km/sD.向心加速度大于放在地球赤道上静止物体的向心加速度【解析】选D。地球的所有同步卫星轨道平面都在赤道面上,故A错误;角速度=,它们的运行周期都与地球的自转周期相同,角速度必然相同,故B错误;第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,是最大的运行速度,而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,
9、由G=m得v=,可知同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度,由开普勒第三定律=k和v=可知卫星周期相等,则轨道半径相等,运行速度相等,故C错误;卫星的向心加速度a=R,同步卫星和静止在赤道上物体具有相同的角速度,所以同步卫星向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度,故D正确。9.发射地球同步卫星要经过三个阶段:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行,最后将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,其中说法正确的是()A.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度B.卫星在轨道3上
10、的动能大于它在轨道1上的动能C.卫星在轨道3上的引力势能小于它在轨道1上的引力势能D.卫星在轨道3上的机械能小于它在轨道1上的机械能【解析】选A。无论卫星在轨道1上经过Q点或者在轨道2上经过Q点时,Q点与地球间的距离是不变的,故万有引力不变,由牛顿第二定律得F=ma,所以加速度是相等的,故A正确;由于轨道3的半径大于轨道1,由G=m可知,半径越大,其线速度越小,故动能也就越小,故B错误;对于轨道2而言,Q为近地点,动能大,P为远地点,引力势能大,故与地球相距较远处的引力势能较大,所以卫星在轨道3上的引力势能大于它在轨道1上的引力势能,故C错误;卫星由轨道1到轨道3的过程中,需要多次加速,即外力对卫星做功,其机械能会增大,所以卫星在轨道3上的机械能大于它在轨道1上的机械能,故D错误。第 - 6 - 页 共 6 页
