高三物理二轮复习 考前基础回扣练 五 万有引力定律及其应用

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺考前基础回扣练 五万有引力定律及其应用建议用时20分钟1.关于开普勒对于行星运动规律的认识,下列说法正确的是()A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C.所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同D.所有行星的公转周期与行星的轨道半径成正比【解析】选A。由开普勒第一定律知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,选项A正确,B错误;由开普勒第三定律知所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,选项C、D错误。2.一名宇航员来到一个星球上,如果该星球的质量是地球质量的一半,它的直径也是地球直径的一半,那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力大小的()A.0.25倍B.0.5倍C.2倍D.4倍【解析】选C。根据万有引力定律得:宇航员在地球上所受的万有引力F1=GM地mR地2,在星球上受的万有引力F2=GM星mR星2,所以F2F1=M星R地2M地R星2=1222=2,故C正确。3.某人造地球卫星在离地面高为h的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动。已知地球质量为M,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G。则卫星的()A.线速度v=gR2hB.角速度=GM(R+h)3C.运行周期T=2R3GMD.向心加速度a=gR2R+h【解析】选B。根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力GMmr2=mv2r,r=R+h,得v=GMR+h,又因为万有引力等于重力GMmR2=mg,得GM=gR2,所以v=gR2R+h,故A错误;根据=vr,得=GM(R+h)3,故B正确;根据T=2,得T=2(R+h)3GM,故C错误;根据万有引力提供向心力,GMmr2=ma,所以a=GM(R+h)2=gR2(R+h)2,故D错误。4.(多选)假如地球自转速度增大,关于物体的重力,下列说法中正确的是()A.放在赤道地面上物体的万有引力不变B.放在两极地面上物体的重力不变C.放在赤道地面上物体的重力减小D.放在两极地面上物体的重力增大【解析】选A、B、C。地球自转角速度增大,物体受到的万有引力不变,选项A正确;在两极,物体受到的万有引力等于其重力,则其重力不变,选项B正确,D错误;而对放在赤道地面上的物体,F万=G+m2R,由于增大,则G减小,选项C正确。5.近年来,人类发射了多枚火星探测器,对火星进行科学探究,为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动,并测得该探测器运动的周期为T,则火星的平均密度的表达式为(k是一个常数)()A.=kTB.=kTC.=kT2D.=kGT2【解析】选D。由万有引力定律知GMmr2=m42T2r,联立M=43R3和r=R,解得=3GT2,3为一常数,设为k,故D正确。6.北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统,建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。对于其中的5颗同步卫星,下列说法中正确的是()A.它们运行的线速度一定不小于7.9km/sB.地球对它们的吸引力一定相同C.一定位于赤道上空同一轨道上D.它们运行的加速度一定相同【解析】选C。同步卫星运行的线速度一定小于7.9km/s,选项A错误;由于5颗同步卫星的质量不一定相等,所以地球对它们的吸引力不一定相同,选项B错误;5颗同步卫星一定位于赤道上空同一轨道上,它们运行的加速度大小一定相等,方向不相同,选项C正确、D错误。7.冥王星与其附近的另一星体“卡戎”可视为双星系统,质量比约为71,两星体绕它们连线上某点O做匀速圆周运动。由此可知,冥王星绕O点运动的()A.轨道半径约为卡戎的17B.角速度大小约为卡戎的17C.线速度大小约为卡戎的7倍D.向心力大小约为卡戎的7倍【解析】选A。冥王星、星体“卡戎”依靠彼此间的万有引力提供向心力而做匀速圆周运动,因此轨道圆心一定始终在两星体的连线上,所以两星体具有相同的角速度,B错误;两星体彼此间的万有引力是作用力与反作用力,故向心力大小相等,因此有m12r1=m22r2,所以r1r2=m2m1=17,A正确,D错误;由v=r知v1v2=r1r2=17,C错误。8.(多选)如图所示,飞船从轨道1变轨至轨道2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动,不考虑质量变化,相对于在轨道1上,飞船在轨道2上的()A.动能大B.向心加速度大C.运行周期长D.角速度小【解析】选C、D。飞船绕中心天体做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,即F引=F向,所以GMmr2=ma向=mv2r=42mrT2=mr2,即a向=GMr2,Ek=12mv2=GMm2r,T=42r3GM,=GMr3(或用公式T=2求解)。因为r1Ek2,a向1a向2,T12,选项C、D正确。9.某卫星在半径为r的轨道1上做圆周运动,动能为Ek,变轨到轨道2上后,动能比在轨道1上减小了E,在轨道2上也做圆周运动,则轨道2的半径为()A.EkrEk-EB.EkrEC.EEk-ErD.Ek-EEr【解析】选A。卫星在轨道1上时,GMmr2=mv2r=2Ekr,因此Ek=GMm2r,同样,在轨道2上,Ek-E=GMm2r2,因此r2=EkrEk-E,A项正确。10.(多选)航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道进入椭圆轨道,B为轨道上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有()A.在轨道上经过A的速度小于经过B的速度B.在轨道上经过A的动能小于在轨道上经过A的动能C.在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期D.在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度【解析】选A、B、C。由于A点为远地点,B点为近地点,由机械能守恒定律可知,轨道上A点速度小于B点速度,A项正确;航天飞机在轨道上的A点要变轨到轨道,必须加速,即在轨道上经过A点的动能小于在轨道上经过A点的动能,B项正确;由于轨道的半径(椭圆轨道的半长轴)小于轨道的半径(圆轨道),