高考物理 万有引力定律及其应用分类练习1 新人教版

1 分类练习分类练习 3 万有引力定律及其应用万有引力定律及其应用 一 单选题一 单选题 1 已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为 390 月球绕地球旋转的周期约为 27 天 利 用上述数据以及日常的天文知识 可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为 A 0 2 B 2 C 20 D 200 B 08 全国 1 卷 2 据媒体报道 嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道 轨道高度 200 km 运用周期 127 分钟 若 还知道引力常量和月球平均半径 仅利用以上条件不能求出的是 B 08 北京卷 A 月球表面的重力加速度B 月球对卫星的吸引力 C 卫星绕月球运行的速度D 卫星绕月运行的加速度 3 1990 年 4 月 25 日 科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约 600 km 的高空 使得人类 对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展 假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行 已知地球 半径为 6 4 106m 利用地球同步卫星与地球表面的距离为 3 6 107m 这一事实可得到哈勃望 远镜绕地球运行的周期 以下数据中最接近其运行周期的是 B 08 四川卷 A 0 6 小时 B 1 6 小时 C 4 0 小时 D 24 小时 4 火星的质量和半径分别约为地球的 10 1 和 2 1 地球表面的重力加速度为 g 则火星表面的重 力加速度约为 B 08 江苏卷 A 0 2g B 0 4g C 2 5g D 5g 5 由于地球的自转 使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动 对于这些做匀速圆周运 动的物体 以下说法正确的是 D 08 广东理科基础 A 向心力指向地心 B 速度等于第一宇宙速度 C 加速度等于重力加速度 D 周期与地球自转的周期相等 6 广东卷 12 图是 嫦娥一号奔月 示意图 卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨 进 入地月转移轨道 最终被月球引力捕获 成为绕月卫星 并开展对月球的探测 下列说法正确的是 C 08 广东卷 A 发射 嫦娥一号 的速度必须达到第三宇宙速度 B 在绕月圆轨道上 卫星周期与卫星质量有关 C 卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反 比 D 在绕月轨道上 卫星受地球的引力大于受月球的引力 7 据报道 最近在太阳系外发现了首颗 宜居 行星 其质量约为地球质量的 6 4 倍 一个 在地球表面重量为 600N 的人在这个行星表面的重量将变为 960N 由此可推知 该行星的半 径与地球半径之比约为 B 07 全国 1 卷 A 0 5 B 2 C 3 2 D 4 8 不久前欧洲天文学就发现了一颗可能适合人类居住的行星 命名为 格利斯 581c 该行 星的质量是地球的 5 倍 直径是地球的 1 5 倍 设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的 人造卫星的动能为 k1 E 在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的形同质量的人造卫星的动能为 2 k2 E 则 k1 k2 E E 为 C 07 北京卷 A 0 13 B 0 3 C 3 33 D 7 5 9 天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动 并测出了行星的轨道半径和运 行周期 由此可推算出 C 07 宁夏卷 A 行星的质量 B 行星的半径 C 恒星的质量 D 恒星的半径 10 我国探月的 嫦娥工程 已启动 在不久的将来 我国宇航员将登上月球 假如宇航员在 月球上测得摆长为 l 的单摆做小振幅振动的周期为 T 将月球视为密度均匀 半径为 r 的球 体 则月球的密度为 B 07 四川卷 11 我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展 设地球 月球的质量分别为 m1 m2 半径分别为 R1 R2 人造地球卫星的第一宇宙速度为 v 对应的环绕周期为 T 则环 绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为 A 07 天津卷 A v Rm Rm 21 12 T Rm Rm 3 12 3 21 B v Rm Rm 12 21 T Rm Rm 3 21 3 12 C v Rm Rm 21 12 T Rm Rm 3 21 3 12 D v Rm Rm 12 21 T Rm Rm 3 12 3 21 12 我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星 嫦娥 1 号 设该卫星的轨道是圆形的 且贴近 月球表面 已知月球的质量约为地球质量的 月球的半径约为地球半径的 地球上的第一宇 1 81 1 4 宙速度约为 7 9km s 则该探月卫星绕月运行的速率约为 B 06 全国 1 卷 A 0 4km s B 1 8km s C 11km s D 36km s 13 一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行 认为行星是密度均匀的球体 要确定该 行星的密度 只需要测量 C 06 北京卷 A 飞船的轨道半径 B 飞船的运行速度 C 飞船的运行周期 D 行星的质量 14 举世瞩目的 神舟 六号航天飞船的成功发射和顺利返回 显示了我国航天事业取得的巨 大成就 已知地球的质量为 M 引力常量为 G 设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为 r 则飞船在圆轨道上运行的速率为 A 06 江苏卷 A r GM B GM r C Mr G D Gr M 15 宇航员在月球上做自由落体实验 将某物体由距月球表面高 h 处释放 经时间 t 后落到月 球表面 设月球半径为 R 据上述信息推断 飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所 必须具有的速率为 B 06 重庆卷 A t Rh2 B t Rh2 C t Rh D t Rh 2 3 16 如图 地球赤道上的山丘 e 近地资源卫星 p 和同步通信卫星 q 均在赤道平面上绕地心做 匀速圆周运动 设 e p q 的圆周运动速率分别为 v1 v2 v3 向心加速度分别为 a1 a2 a3 则 D 08 灾区卷 A v1 v2 v3 B v1 v2 v3 C a1 a2 a3 D a1 a3 a2 二 多选题二 多选题 1 据报道 我国数据中继卫星 天链一号 01 星 于 2008 年 4 月 25 日在西昌卫星发射中心 发射升空 经过 4 次变轨控制后 于 5 月 l 日成功定点在东经 77 赤道上空的同步轨道 关 于成功定点后的 天链一号 01 星 下列说法正确的是BC 08 山东卷 A 运行速度大于 7 9km s B 离地面高度一定 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 2 假设太阳系中天体的密度不变 天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半 地球绕太 阳公转近似为匀速圆周运动 则下列物理量变化正确的是 BC 07 江苏卷 A 地球的向心力变为缩小前的一半 B 地球的向心力变为缩小前的 16 1 C 地球绕太阳公转周期与缩小前的相同 D 地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半 3 2007 年 4 月 24 日 欧洲科学家宣布在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行 星 Gliest581c 这颗星绕红 Gliese 581 运行的星球有类似的星球的温度 表面可能有液态水存在 距离地球约为 20 光年 直径约为地球的 1 5 倍 质量约为地球的 5 倍 绕红矮星 Gliese 581 运行的周期约为 13 天 假设有一艘宇宙飞船飞船飞临该星球表面附近轨道 下列说法正确的 是 A 飞船在 Gliest 581c 表面附近运行的周期约为 13 天 B 飞船在 Gliest 581c 表面附近运行时的速度大于 7 9km s C 人在 liese 581c 上所受重力 比在地球上所受重力大 D Gliest 581c 的平均密度比地球平均密度小 BC 07 山东卷 4 土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星 都沿近似为圆周的轨道线土星运动 其参数如表 两卫星相比土卫十 AD 07 重庆卷 A 受土星的万有引力较大 B 绕土星的圆周运动的周期较大 C 绕土星做圆周运动的向心加速度较大 D 动能较大 三 填空题三 填空题 1 某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动 已知行星运动的轨道半径为 R 周期为 T 万有引力恒量为 G 则该行星的线速度大小为 太阳的质量可表示为 卫星半径 m 卫星质量 kg 轨道半径 m 土卫十 8 90 1042 01 10181 51 108 土卫十一 5 70 1045 60 10171 51 108 4 答案 08 上海卷 2 R T 4 2R3 GT2 2 一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动 盘边缘上固定一竖直的挡光片 盘转动 时挡光片从一光电数字计时器的 光电门的狭缝中经过 如图 1 所示 图 2 为光电数字计时器的 示意图 光源 A 中射出的光可照 到 B 中的接收器上 若 A B 间 的光路被遮断 显示器 C 上可 显示出光线被遮住的时间 08 四川卷 10 242 24 220 1 69 挡光片的宽度用螺旋测微器测得 结果如图 3 所示 圆盘直径用游标卡尺测得 结果如图 4 所 示 由图可知 l 挡光片的宽度为 mm 2 圆盘的直径为 cm 3 若光电数字计时 器所显示的时间为 50 0 ms 则圆盘转动 的角速度为 弧度 秒 保留 3 位有效数字 四 计算题四 计算题 1 宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球 经过时间 t 小球落回原处 若他在某星 球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球 需经过时间 5t 小球落回原处 取地球表面重力加 速度 g 10m s2 空气阻力不计 07 上海卷 1 求该星球表面附近的重力加速度 g 2 2 已知该星球的半径与地球半径之比为 R星 R地 1 4 求该星球的质量与地球质量之 比 M星 M地 1 80 2 天文学家将相距较近 仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星 双星系统在银河 系中很普遍 利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量 已知某双星系统中 两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动 周期均为 T 两颗恒星之间的距 离为 r 试推算这个双星系统的总质量 引力常量为 G 08 宁夏卷 3 2 2 21 4 r GT mm 3 土星周围有许多大小不等的岩石颗粒 其绕土星的运动可视为圆周运动 其中有两个岩石 颗粒 A 和 B 与土星中心距离分别位 rA 8 0 104km 和 r B 1 2 105km 忽略所有岩石颗粒间的 相互作用 结果可用根式表示 1 求岩石颗粒 A 和 B 的线速度之比 2 求岩石颗粒 A 和 B 的周期之比 3 土星探测器上有一物体 在地球上重为 10N 推算出他在距土星中心 3 2 105km 处受到 土星的引力为 0 38N 已知地球半径为 6 4 103km 请估算土星质量是地球质量的多少倍 5 07 广东卷 1 2 6 B A