2016-2017学年高中物理第06章万有引力与航天章末总结(练)(提升版)(含解析)新人教版必

1、第 06 章万有引力与航天*-课堂练习-1 1 在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献, 下列说法正确的是（）A.A. 牛顿通过实验测出了引力常量并进行了著名的“月一地检验”B.B. 卡文迪许利用扭秤实验得出万有引力与距离平方成反比的规律C.C. 开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律D.D. 第谷通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律【答案】C C【解析】卡文迪许通过实验测出了引力常量，牛顿曲亍了著名ST月一地检验笃选项A错误；牛顿根据前 人总结的规律提出万有引力走律，并得出万有引力与距离平方成反比的规律，选项B错误；幵普勒一通过研

2、究行星观测记录，发现了行星运动三犬走律，选项C正确；幵普勒通过研究第谷对行星观测记录，发现了 行星运动三大定律，选项D错误；故选C【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要 加强记忆，尤其是课本上涉及到的物理学家的名字及其伟大贡献都应该了解清楚，这也是考试 内容之一。2.2.两颗靠得很近的天体称为双星，它们都绕两者连线上某点做匀速圆周运动，因而不至于由于万有引力吸引到相撞，以下说法中正确的是A.A. 它们做圆周运动的角速度与它们的总质量成反比B.B. 它们做圆周运动的线速度大小与它们的质量成正比C.C. 它们做圆周运动的半径与各自质量的乘积相等D.D.它

3、们做圆周运动的半径与各自线速度大小的乘积相等【答案】C C【解析】因为双星各自做匀速圆周运动的周期相同，根据角速度与周期的关系可知:双星的角速度之比为 1 1:1 1,故 A A 错误；双星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，故大小v=mR可得yR=RLmRiv2 m(R2v2R2R2m R2选项 D D 错误；故选 C.C.【名师点睛】此题考查了万有引力定律及双星问题；因为相互作用的吸引力为大小相等方向相反作用在同一条直线上，对于双星各自做匀速圆周运动，它们的向心力大小相等，运行周期相相等方向相反:F F向1=F=F向2,即G諾食厂黃=咗:亡二鹰，故选项B B 错误; 6向=mR2同，据此

4、列方程可得相应的关系式。3.3.“嫦娥五号”探测器由轨道器、 返回器、着陆器等多个部分组成。探测器预计在 20172017 年由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球，带回约 2 2 kgkg 月球样品。某同学从网上得到一些信息，如表中数据所示，请根 据题意，判断地球和月球的密度之比为（）月球半径心月球表面处的重力加速度心地球和月球的半彳吐比卩R “瓦-心地球表面和月球表面的重力期速度之比 4【答案】B B【解析】在地球表面，重力等于万有引力,故密度：刖学严=是，同理.月球的密度：吩黑r,故地球和月球的密度之比:V4 4笊b b兀铲勞略

5、冷，故选项B正确。【名师点睛】在星球表面、重力等于万有引力，根据万有引力定律列式求解出质量、由密度定 义求解密度表达式进行分析即可。4 4 .假设地球可视为质量均匀分布的球体，地球表面重力加速度在两极的大小为go，在赤道的大小为 g g，地球自转的周期为 T T,引力常量为 G,G,地球的质量为（）【答案】B B2【解析】在两极有：GMl=mgo，在两极有：GM2-mg=mR2-mg=mRr r，联立两式解得RR R2T T2M M，故选项 B B 正确。16G16G 兀4【名师点睛】质量为m的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力在赤道物体所受的万 有引力一个分力等于重力，另一个分力提供向

6、心力，结合牛顿第二定律进行求解。2 2A A.3 33 3B B.2 2C.C. 4 4D.D. 6 6故:GMm24g(g。-g)T4A.A.16G二24go(g。-g)T4B.B.16G兀24(gog)T24(gog)TC.C.44G二D.D.416G5 5卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为【答案】B B解得；V ，故选项B正确。【名师点睛】本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动的桥梁。6.6.北京时间 20162016 年 6 6 月 1212 日 2323 时 3030 分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火 箭，成功发射

7、了第 2323 颗北斗导航卫星，并送入预定转移轨道. 假设这颗北斗导航卫星先沿椭圆后在远地点 B B 处点火加速，由轨道 I I 变成轨道 2 2 后做匀速圆周运动，下列说法正【答案】D Dv v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m m 的物体重力,物体静止时，弹簧测力计的示数为N N。已知引力常量为 G,G,则这颗行星的质量为4mvmvB.GNB.GNC.2mvmvA.GN( ( ) )NvNv2GmGmNvNv4D._GmGm【解析】G=mgj所以号根据万有引力提供向心力得:m m运动，由中心天体的万有引力提供向心力.重力加速度g g 是联系星球确的是（A A.卫星在轨道B

8、 B.卫星在轨道2 2 运行时的速度大于 7.9km7.9km/ s s2 2 运行C.C.卫星在轨道2 2 运行到 B B 点时的速度比在轨道 1 1 运行到 B B 点时的速度小D.D.卫星在轨道I I 上的 B B 点和在轨道 2 2 上的 B B 点加速度大小相等轨道 1 1【解析】 万有引力提供向心力， 由牛顿第二定律得:GMml=m，解得：，卫rr r星的轨道半径越大，线速度越小，所以卫星在轨道2 2 运行时的速度小于近地卫星的速度7.9km/s7.9km/s .故 A A 错误；卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力，卫星在轨道2 2 运行时受重力作用，故 B B 错误；北斗导

9、航卫星先沿椭圆轨道1 1 飞行，后在远地点 B B 处点火加速，由轨道 I I轨道 24变成轨道 2 2 后做匀速圆周运动，卫星在轨道2 2 运行到 B B 点时的速度比在轨道 1 1 运行到 B B 点时的速度大，故 C C 错误；万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：GM:p = ma,解得：a =,rr卫星在轨道 I I 上的 B B 点和在轨道 2 2 上的 B B 点加速度大小相等，故 D D 正确；故选 D D【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同步卫星的条件和特点， 以及掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用。7.7.（多选）如图所示， A A 是静

10、止在赤道上的物体，B B、C C 是同一平面内两颗人造卫星.B B 位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C C 是地球同步卫星. .关于以下判断正确的是A.A. 卫星 B B 的速度大小等于地球的第一宇宙速度B.B. A A、B B 的线速度大小关系为VAVBC.C. 周期大小关系为TA=TCTBD.D. 若卫星 B B 要靠近 C C 所在轨道，需要先加速【答案】CDCD6【解析】位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，地球的第一宇宙速度是近表面卫星运行速度，根將万 有引力等于向心力罟,所以卫星 B 的速度犬小小干地球的第一宇宙速度，故A错误；浮，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上；C是

11、地球同步卫星，所以些对于放在赤道上 的物体 A 和同步卫星匕有相同的周期和角速度，根据V-F0；所以，所以,故B错误？对于 放在赤道上的物体卫和同步卫星有相同的周期和角速度，所叽 兀讥，根万有引力等于向心力T 位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上；C是地球同步卫星所咲所以周期大小关系为兀=為故C正漏 若卫星迟要靠近C所在轨道，需要先加速做离心 运动，故D正确；【名师点睛】本题抓住同步卫星为参考量， 同步卫星与地球自转同步， 可以比较 ACAC 的参量关系，再根据万有引力提供圆周运动向心力比较BCBC 参量关系，掌握相关规律是解决问题的关键。& （多选）20152015 年人类首次拍摄到

12、冥王星的高清图片，为进一步探索太阳系提供了宝贵的资料，冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外，它属于“矮星行”，表面温度很低，上面绝大多数物质只能是固态或液态，已知冥王星的质量远小于地球的质量，绕太阳的公转的半径远大于地球的公转半径。根据以上信息可以确定A.A. 冥王星公转的周期一定大于地球的公转周期B.B. 冥王星的公转速度一定小于地球的公转速度C.C. 冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度D.D. 冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇宙速度【答案】ABAB【解析】试題分析：根据攀*爭F 得，轨道半径越大，周期越大，可却冥王星的公轻周期一定 犬于地球的公转周期，故必正确

13、孑根据学可以得到：浮轨道半径越大速度越小，故选 项B正弼 根抿哼哪得，=詈，两者的馬量关系已知，但罡半彳歿系未知，无法比较表面的重力 加速度，故C错误；根1S公式；罟=施? 则第一宇宙速度为曆，两者的质量关系已知，但是 半径关系未知，无法比较第一宇宙速度大小，故选项D错误【名师点睛】根据万有引力提供向心力得出周期、加速度与轨道半径的关系， 从而比较大小.根据万有引力等于重力得出星球表面重力加速度的表达式，从而分析比较。9 9.已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G(1(1)求卫星环绕地球运行的第一宇宙速度V Vi；(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T,求卫星运行半径解得：v = . gR2(2)由卫星所需的向心力由万有引力提供可得GMm=m4 rr2T2GMm解得：r=3町V 4兀2【名师点睛】卫星所受的万有引力等于向心力、地面附近引力等于重力是卫星类问题必须要考 虑的问题，本题根据这两个关系即可列式求解。不考虑地球自转的影响.【答案】(1 1), gR(2)(2) 尸3gR2T242【解析】(1 1)地表的物体受到的万有引力与物体的重力近似相等即:GMm丁 =mg若发射成卫星在地表运动则卫星的重力提供向心力即:2v mg=myRR2=mg81010 某火星探测实验室进行电子计算机模拟实验，结果为探