XX省高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)規(guī)范練萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用新人教

XX省版高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)規(guī)范練萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用新人教版XX省版高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)規(guī)范練萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用新人教版PAGEXX省版高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)規(guī)范練萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用新人教版課時(shí)規(guī)范練13萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練1.(開(kāi)普勒第三定律)已知地球和火星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道半徑分別為R1和R2(公轉(zhuǎn)軌跡近似為圓),假如把行星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積與其所用時(shí)間的比值定義為掃過(guò)的面積速率。則地球和火星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)過(guò)程中掃過(guò)的面積速率之比是()A.B.C.D.答案B分析公轉(zhuǎn)的軌跡近似為圓,地球和火星的運(yùn)動(dòng)能夠看作勻速圓周運(yùn)動(dòng),依據(jù)開(kāi)普勒第三定律知=C,運(yùn)動(dòng)的周期之比,在一個(gè)周期內(nèi)掃過(guò)的面積之比為,面積速率為,可知面積速率之比為,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。2.(對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解)(2018·河南六市一聯(lián))萬(wàn)有引力定律和庫(kù)侖定律都知足距離平方反比規(guī)律,所以引力場(chǎng)和電場(chǎng)之間有很多相像的性質(zhì),在辦理相關(guān)問(wèn)題時(shí)能夠?qū)⑺鼈冞M(jìn)行類(lèi)比。比方電場(chǎng)中引入電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)反應(yīng)電場(chǎng)的強(qiáng)弱,其定義為E=,在引力場(chǎng)中能夠用一個(gè)近似的物理量來(lái)反應(yīng)引力場(chǎng)的強(qiáng)弱。設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R,地球表面處重力加快度為g,引力常量為G。假如一個(gè)質(zhì)量為m的物體位于距地心2R處的某點(diǎn),則以下表達(dá)式中能反應(yīng)該點(diǎn)引力場(chǎng)強(qiáng)弱的是()A.GB.GC.GD.答案C分析類(lèi)比電場(chǎng)強(qiáng)度定義式E=,該點(diǎn)引力場(chǎng)強(qiáng)弱a=,所以C正確。3.(求天體的質(zhì)量)(2019·江西上饒中學(xué)月考)對(duì)于圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星來(lái)說(shuō),它們繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期會(huì)跟著軌道半徑的變化而變化,某同學(xué)依據(jù)測(cè)得的不同樣衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r與周期T的關(guān)系作出以以下圖圖象,則可求得地球質(zhì)量為(已知引力常量為G)()A.B.C.D.答案C分析由萬(wàn)有引力供給向心力有G=mr,得r3=T2。由題圖可知,所以地球的質(zhì)量M=,故C正確,ABD錯(cuò)誤。4.(求天體的密度)(2019·河北邯鄲永年區(qū)二中月考)假定地球可視為質(zhì)量平均散布的球體。已知地球表面重力加快度在兩極的大小為g0,在赤道的大小為g;地球自轉(zhuǎn)的周期為T(mén),引力常量為G。地球的密度為()A.B.C.D.答案B分析在地球兩深重力等于萬(wàn)有引力,依據(jù)萬(wàn)有引力定律有G=mg0,在地球的赤道上重力等于萬(wàn)有引力與向心力的差值,即G-m()2R=mg。地球的質(zhì)量為M=πR3ρ。聯(lián)立以上三式可得地球的密度ρ=,選項(xiàng)B正確。5.(多項(xiàng)選擇)(宇宙速度)以下對(duì)于三種宇宙速度的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.第一宇宙速度v1=7.9km/s,第二宇宙速度v2=11.2km/s,則人造衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的速度大于等于v1,小于v2B.美國(guó)發(fā)射的“鳳凰”號(hào)火星探測(cè)衛(wèi)星,其發(fā)射速度大于第三宇宙速度C.第二宇宙速度是使物體能夠擺脫地球引力拘束,成為繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的小行星的最小發(fā)射速度D.第一宇宙速度7.9km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)轉(zhuǎn)速度答案CD分析依據(jù)v=可知,衛(wèi)星的軌道半徑r越大,即距離地面越遠(yuǎn),衛(wèi)星的圍繞速度越小,v1=7.9km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)轉(zhuǎn)速度,選項(xiàng)D正確;其他繞地球在圓軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的衛(wèi)星的速度都小于第一宇宙速度,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;美國(guó)發(fā)射的“鳳凰”號(hào)火星探測(cè)衛(wèi)星,仍在太陽(yáng)的引力范圍內(nèi),所以其發(fā)射速度小于第三宇宙速度,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;第二宇宙速度是物體擺脫地球拘束而成為一顆繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的小行星的最小發(fā)射速度(在地面上發(fā)射),選項(xiàng)C正確。6.(多項(xiàng)選擇)(雙星問(wèn)題)(2018·全國(guó)卷Ⅰ)2017年,人類(lèi)第一次直接探測(cè)到來(lái)自雙中子星歸并的引力波。依據(jù)科學(xué)家們還原的過(guò)程,在兩顆中子星歸并前約100s時(shí),它們相距約400km,繞兩者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈。將兩顆中子星都看作是質(zhì)量平均散布的球體,由這些數(shù)據(jù)、萬(wàn)有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識(shí),能夠預(yù)計(jì)出這一時(shí)辰兩顆中子星()A.質(zhì)量之積B.質(zhì)量之和C.速率之和D.各自的自轉(zhuǎn)角速度答案BC分析設(shè)兩中子星質(zhì)量為m1、m2,圍繞半徑為r1、r2,兩星間距為r。所以有G=m1ω2r1,G=m2ω2r2可解得m1=;m2=所以m1+m2=,故B項(xiàng)正確;設(shè)兩星速率分別為v1、v2。所以有v1+v2=ω(r1+r2)=ωr由題意可得ω、r,故C項(xiàng)正確。7.(重力與萬(wàn)有引力的關(guān)系)(2019·河南滑縣二聯(lián))已知地球兩極的重力加快度為g,地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍?？紤]地球自轉(zhuǎn)的影響,把地球視為質(zhì)量平均散布的球體,則赤道上的重力加快度為()A.gB.(1-)gC.(1-)gD.(1-)g答案D分析設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T(mén)。有一質(zhì)量為m的衛(wèi)星,該衛(wèi)星在地球兩極,有:G=mg;該衛(wèi)星在地球赤道上,有:G-mR=mg1;該衛(wèi)星在同步軌道上,有:G=mnR,聯(lián)立上邊三個(gè)式子,得g1=(1-)g,選項(xiàng)D正確。8.(多項(xiàng)選擇)(衛(wèi)星參量的比較)(2018·江蘇揚(yáng)州一模)2017年9月25此后,微信啟動(dòng)頁(yè)面采納“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星成像圖?！帮L(fēng)云四號(hào)”是我國(guó)新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星,則其在圓軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)()A.可定位在赤道上空隨意高度B.線速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間C.角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等D.向心加快度比月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的向心加快度大答案CD分析同步衛(wèi)星只幸好赤道上空,且高度保持不變。故A錯(cuò)誤;第一宇宙速度為人造衛(wèi)星的最大運(yùn)轉(zhuǎn)速度,氣象衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度,則B錯(cuò)誤;同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期,所以同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相等,則C正確;同步衛(wèi)星與月球都是萬(wàn)有引力供給向心力,由=ma可得:a=,所以同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的向心加快度比月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的向心加快度大,則D正確。修養(yǎng)綜合練9.(2018·湖南雅禮中學(xué)月考)我國(guó)發(fā)射的第10顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面有必定的夾角,它的運(yùn)轉(zhuǎn)周期是24小時(shí)。圖中的“8”字是該衛(wèi)星相對(duì)地面的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡,它主要服務(wù)地域?yàn)閬喬赜颉Ｒ阎厍虬霃綖镽,地球同步衛(wèi)星的軌道距地面高度約為地球半徑的6倍,地球表面重力加快度為g。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.該北斗衛(wèi)星的軌道半徑約為6RB.圖中“8”字交點(diǎn)不用然在赤道正上方C.該北斗衛(wèi)星的線速度小于赤道上物體隨處球自轉(zhuǎn)的線速度D.依題意可預(yù)計(jì)出赤道上物體隨處球自轉(zhuǎn)的向心加快度大小約為g答案D分析該北斗衛(wèi)星的軌道半徑約為r=6R+R=7R,A項(xiàng)錯(cuò)誤;同步衛(wèi)星的軌道在赤道正上方,故圖中“8”字交點(diǎn)必定在赤道正上方,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期,故衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度,依據(jù)v=ωr可知,該北斗衛(wèi)星的線速度大于赤道上物體隨處球自轉(zhuǎn)的線速度,C項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)衛(wèi)星G=m(7R),此中GM=gR2,則地球赤道上的物體隨處球自轉(zhuǎn)的向心加快度a=R,聯(lián)立解得a=,D項(xiàng)正確。10.(2019·山東夏津一中月考)假定兩顆質(zhì)量相等的星球繞其球心連線中心轉(zhuǎn)動(dòng),理論計(jì)算的周期與實(shí)質(zhì)觀察的周期有進(jìn)出,且(n>1),科學(xué)家推斷,在以?xún)尚乔蚯蛐倪B線為直徑的球體空間中平均散布著暗物質(zhì),設(shè)兩星球球心連線長(zhǎng)度為L(zhǎng),質(zhì)量均為m,據(jù)此推斷,暗物質(zhì)的質(zhì)量為()A.(n-1)mB.(2n-1)mC.mD.m答案D分析由于(n>1),所以T觀察=T理論<T理論,差別是以雙星連線為直徑的球體內(nèi)平均散布著的暗物質(zhì)惹起的,平均散布在球體內(nèi)的暗物質(zhì)對(duì)雙星系統(tǒng)的作用等效于這些暗物質(zhì)在雙星連線中點(diǎn)對(duì)雙星系統(tǒng)的作用,設(shè)這類(lèi)暗物質(zhì)質(zhì)量為M,此時(shí)雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由雙星的萬(wàn)有引力和暗物質(zhì)對(duì)雙星的萬(wàn)有引力供給,由萬(wàn)有引力定律得G+G,G由以上兩式解得M=m,選項(xiàng)D正確,ABC錯(cuò)誤。11.宇航員在某星球表面讓一個(gè)小球以初速v0做豎直上拋運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t小球落到星球表面。(1)求該星球表面周邊的重力加快度g星;(2)已知該星球的半徑為R,引力常量為G,求該星球的質(zhì)量M;(3)要使物體不再落回星球表面,沿星球表面平拋出的速度最少應(yīng)是多少?答案(1)(2)(3)速度最少應(yīng)是分析(1)由豎直上拋規(guī)律t上=tg星=(2)在星球表面物體所受萬(wàn)有引力等于物體所受重力。即G=mg星,由②③可得M=(3)在星球表面物體的重力供給繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力mg星=m平拋的速度最少為v=。(1)A星體所受協(xié)力大小FA;(2)B星體所受協(xié)力大小FB;(3)C星體的軌道半徑RC;(4)三星體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T。答案(1)2(2)(3)a(4)π分析(1)由萬(wàn)有引力定律,A星體所受B、C星體