《2017-2018学年高考物理小题狂刷专题18万有引力定律的应用新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高考物理小题狂刷专题18万有引力定律的应用新人教版（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、狂刷18 万有引力定律的应用1如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是A甲的向心加速度比乙的小B甲的运行周期比乙的小C甲的角速度比乙大D甲的线速度比乙大【答案】A【名师点睛】抓住半径相同，中心天体质量不同，根据万有引力提供向心力展开讨论即可，注意区别中心天体的质量不同。2关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是A分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期B沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同D沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定
2、会重合【答案】B3随着太空技术的飞速发展，地球上的人们登陆其它星球成为可能，假设未来的某一天，宇航员登上某一星球后，测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍.而该星球的平均密度与地球的差不多，则该星球质量大约是地球质量的A8倍 B4倍C2倍 D0.5倍【答案】A【解析】根据万有引力等于重力，列出等式：可得：，其中M是地球的质量，r应该是物体在某位置到球心的距离。根据根据密度与质量关系得：M=r3，星球的密度跟地球密度相同，星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，所以星球的半径也是地球的2倍，以再根据M=r3得：星球质量是地球质量的8倍。4“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞
3、行器己成功实现了自动交会对接.设地球半径为R，地球表面重力加速度为g，对接成功后.“神舟九号”和“天宫一号”一起绕地球运行的轨道可视为圆周轨道轨道离地球表面的高度约为，运行周期为T，则A地球质量为B对接成功后，“神舟九号”飞船里的宇航员受到的重力为零C对接成功后，“神舟九号”飞船的线速度为D对接成功后，“神舟九号”飞船的加速度为g【答案】C【名师点睛】本题考查了万有引力定律的应用，解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论，并能灵活运用。5我国于2013年12月发射了“嫦娥三号”卫星，该卫星在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，其运行的周期为T；卫星还在月球上软着陆
4、。若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则A月球的第一宇宙速度为B“嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为C物体在月球表面自由下落的加速度大小为D由于月球表面是真空，“嫦娥三号”降落月球时，无法使用降落伞减速【答案】AD【解析】万有引力充当向心力，根据公式可得，根据公【名师点睛】在万有引力这一块，设计的公式和物理量非常多，在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算。6如图是我国于2016年10月19日发射的神州十一号飞船。神州十一号和天宫二号都绕地运行神州十一号跑“内圈”追赶天宫
5、二号，经过五次变轨，螺旋线递进，步步靠近，在距地面高393 km处完成了“天神之吻”，成功对接。则A神州十一号需要通过加速才能向“外圈”变轨B神州十一号在变轨追赶天宫二号的过程中机械能守恒C神州十一号与天宫二号对接时绕地运行的速度为零D神州十一号在“内圈”绕地运行的速度小于天宫二号绕地运行的速度【答案】A【解析】解决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力，通过选择不同的向心力公式，来研究不同的物理量与轨道半径的关系。卫星变轨主要结合离运动或近心运动的条件来实现。当“神舟十一号”从低轨道加速时，“神舟十一号”由于速度增大，故将向高轨道运动，所以“神舟十一号”为了追上“天宫二号”，只能从低
6、轨道上加速，故A正确；神州十一号在变轨追赶天宫二号的过程中向右通过加速才能实现，重力以外的力做功，机械能不守恒，故B错误；神州十一号与天宫二号对接时绕地运行的速度不为零，故C错误；根据万有引力通过向心力得：，得，可知，神州十一号在“内圈”绕地运行的速度大于天宫二号绕地运行的速度，故D错误。7以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是A开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是椭圆，且行星在轨道上各处的速率均相等B牛顿认为地球对月球的引力与地球对地面上一个苹果的引力是同种性质的力C宇宙飞船绕地球做圆周运动时发动机的牵引力提供飞行的动力D要在地球上发射地球同步卫星，发射速度至少要大于11.2 km/s【答案】
7、B82016年10月19日3时31分，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号” 空间实验室成功实现自动交会对接，形成一个组合体，假设组合体在距离地面393千米高的轨道上绕地球做匀速圆周运动。航天员景海鹏、陈冬随后进人“天宫二号”空间实验室，两人在“天空二号”空间实验室中工作、生活了30天，期间进行了多项科学实验和科普活动。下列说法中正确的是A组合体绕地球做匀速圆周运动的向心加速度比同步卫星小B在“天宫二号”空间实验室中航天员可以借助重锤和羽毛演示轻重物体下落快慢相同的的实验C组合体绕地球做匀速圆周运动的速度一定小于7.9 km/sD航天员在“天空二号”空间实验室中工作的30天里共经历了30次日出【
8、答案】C【解析】组合体运动的轨道半径比同步卫星的半径小得多，根据可知，组合体绕地球做匀速圆周运动的向心加速度比同步卫星大，选项A错误；实验室内处于完全失重状态，但是有空气，则在“天宫二号”空间实验室中航天员不可以借助重锤和羽毛演示轻重物体下落快慢相同的的实验，则B错误；第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大速度，则组合体绕地球做匀速圆周运动的速度一定小于7.9 km/s，选项C正确；因其轨道半径小于同步卫星的半径，则其周期小于地球自转的周期，事实上实验室绕地球运转的周期大约是90分钟，则航天员在“天空二号”空间实验室中每经过90分钟经历一次日出，则工作的30天里共经历的日出次数远大于30次，
9、选项D错误。【名师点睛】本题考查了天体的运动规律，明确万有引力提供飞船的向心力，正常运转的天体处于完全失重状态；平时可通过更多的渠道了解空间实验站的信息。9下列设备的运行与电磁波无关的是A医院里，医生利用B超可观察到母体内的婴儿情况B“嫦娥一号”接收地面指挥中心的运行指令实现变轨而奔向月球C汽车上安装有GPS（全球卫星定位系统）以确定行驶路线和距离D在汶川大地震发生后救灾人员利用卫星电话恢复了与外界的通讯联系【答案】A10我国“中星11号”商业通信卫星是一颗同步卫星，它定点于东经98.2度的赤道上空，关于这颗卫星的说法正确的是A运行速度大于7.9 km/sB离地面高度与其它国家的同步卫星不一定
10、相同，但都相对地面静止C绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等【答案】C【解析】7.9 km/s是卫星贴着地球表面做匀速圆周运动的速度，根据，轨道半径越大，线速度越小。知同步卫星的线速度小于7.9 km/s，故A错误。r越大，万有引力越小，所以地球对卫星的引力小于卫星在地球表面的引力，即受到的重力，故B错误。，轨道半径越大，角速度越小，同步卫星的轨道半径小于月球绕地球的轨道半径，所以同步卫星绕地球运行的角速度大于月球绕地球运行的角速度，故C正确。同步卫星的角速度与赤道上物体的角速度相等，根据a=r2，同步卫星的向心加速度大于赤道上物体的向
11、心加速度，故D错误。【名师点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力。以及知道同步卫星与赤道上物体具有相同的角速度，可通过a=r2比较向心加速度。11如图甲所示，地球半径为R，a是地球赤道上的一栋建筑，b是与地心的距离为nR的地球同步卫星，c是在赤道平面内作匀速圆周运动、与地心距离为nR的卫星，b、c运行方向和地球自转方向相同（图甲中均为逆时针方向）。某一时刻b、c刚好位于a的正上方，则经过60 h，a、b、c的相对位置是图乙中的A BC D【答案】A【名师点睛】此题考查开普勒行星运动第三定律，解题时利用题目提供的物理量找出不同卫星的角速度或周期关系，根据圆周运动知识求出转过的圈。12“天宫一
12、号”绕地球的运动可看作匀速圆周运动，转一周所用的时间约90分钟。下列说法正确的是A“天宫一号”离地面的高度比地球同步卫星离地面的高度小B“天宫一号”的线速度比地球同步卫星的线速度小C“天宫一号”的向心加速度比地球同步卫星向心加速度大D当宇航员刘洋站立于“天宫一号”内不动时，她处于平衡状态【答案】C13甲、乙两双星相距为L，质量之比，它们离其他天体都很遥远，我们观察到它们的距离始终保持不变，由此可知A两双星一定绕它们连线的某一位置做匀速圆周运动B甲、乙两恒星的角速度之比为2:3C甲、乙两恒星的线速度之比为:D甲、乙两恒星的向心加速度之比为3:2【答案】AD【解析】据题可知甲、乙两恒星的距离始终保
13、持不变，围绕两星连线上的一点做匀速圆周运动，靠相互间的万有引力提供向心力，角速度一定相同，故A正确，B错误；双星靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，则有：，得：，根据，知，故C错误；根据知，向心加速度之比，故D正确。【名师点睛】解决本题的关键知道双星系统的特点，角速度大小相等，向心力大小相等，再根据万有引力定律和圆周运动规律结合解答。14发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，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，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是A
14、卫星在轨道3上的速度大于在轨道1上的速度B卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度【答案】B15地球表面重力加速度g地、地球的半径R地，地球的质量M地，某飞船飞到火星上测得火星表面的重力加速度g火、火星的半径R火、由此可得火星的质量为A BC D【答案】A【解析】星球表面的物体受到的重力等于万有引力，即：得：，所以：，所以：，故A正确、BCD错误。【名师点睛】本题要掌握忽略星球自转的情况下，在星球表面的物体受到的重力等于万有引力，这是解决天体问题的重要的关
15、系式。16在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道。则A该卫星的发射速度必定大于11.2 km/sB卫星在同步轨道上的运行速度大于7.9 km/sC在轨道上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度D卫星在Q点通过加速实现由轨道进入轨道【答案】CD17若在相距甚远的两颗行星与的表面附近各发射一颗卫星和，测得卫星绕行星的周期为，卫星绕行星的周期为，则这两颗行星的密度之比为A BC D【答案】C【解析】由万有引力定律的公式和向心力公式有：，得，那么（R为天体的半径），当卫星沿天体表面绕天体运行时，r=R，则有：，则会推导出A:B=Tb2:Ta2，故C正确，ABD错误。【名师点睛】应用万有引力定律分析天体的运动的基本方法是：把天体的运动看成是
