2023-2024学年高一物理人教版2019试题7.3万有引力定律的成就（冲A提升练）

7.3万有引力定律的成就（冲A提升练）（原卷版）一、单选题（本大题共12小题）1.如图所示，地球绕地轴匀速转动。关于地球上各点的角速度、线速度、重力加速度和向心加速度的大小，以下说法正确的是A.在两极处的物体的线速度最大 B.在赤道上的物体的角速度最大

C.在两极处的物体的重力加速度最小 D.在赤道上的物体的向心加速度最大2.由于地球的自转，地球表面的重力加速度是不相等的。若地球自转加快，地球两极和赤道的重力加速度差值会A.不变 B.变小 C.变大 D.无法确定3.在刘慈欣的科幻小说《带上她的眼睛》里演绎了这样一个故事：“落日六号”地层飞船深入地球内部进行探险，在航行中失事后下沉，最后船上只剩下一名年轻的女领航员，她只能在封闭的地心度过余生。已知地球可视为半径为R、质量分布均匀的球体，且均匀球壳对壳内质点的引力为零。若地球表面的重力加速度为g，当“落日六号”位于地面以下深0.5R处时，该处的重力加速度大小为(

)A.0.25g B.0.5g C.2g D.4g4.电影《流浪地球》讲述的是面对太阳快速老化膨胀的灾难，人类制定了“流浪地球”计划，这首先需要使自转角速度大小为ω的地球停止自转，再将地球推移出太阳系到达距离太阳最近的恒星(比邻星)。为了使地球停止自转，设想的方案就是在地球赤道上均匀地安装N台“喷气”发动机，如下图所示(N较大，图中只画出了4个)。假设每台发动机均能沿赤道的切线方向提供大小恒为F的推力，该推力可阻碍地球的自转。已知描述地球转动的F动力学方程为M=Iβ，其中M为外力的总力矩，I为地球相对地轴的转动惯量，β为单位时间内地球的角速度的改变量。将地球看成质量分布均匀的球体，下列说法中正确的是A.地球自转刹车过程中，赤道表面附近的重力加速度逐渐变小

B.地球停止自转后，赤道附近比两极点附近的重力加速度大

C.地球自转刹车过程中，两极点的重力加速度逐渐变大

D.β-t图象中曲线与t轴所围成面积的绝对值等于角速度变化量的大小5.2020年6月17日，我国自主研发的“高分九号”03星成功发射。若该卫星做圆周运动的运行周期为T，地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，不考虑地球的自转，则该卫星的运行轨道半径为(

)A.3gR24π2T2 6.2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星的乌托邦平原，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。如果着陆前着陆器近火星绕行的周期为102min。已知地球平均密度为5.5×103kg/m3，中国空间站距地球表面约400km，周期约为90A.3.80×104kg/m3 B.4.07.一火箭从地面由静止开始以5 m/s2的加速度竖直向上匀加速运动，火箭中有一质量为1.6 kg的科考仪器，在上升到距地面某一高度时科考仪器的视重为9 N，则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的(地球表面处的重力加速度g取10 m/sA.12倍 B.2倍 C.3倍 D.48.假设在月球表面将物体以某速度竖直上抛，经过时间t物体落回地面，上升的最大高度为h。已知月球半径为R、万有引力常量为G，不计一切阻力。则月球的密度为A.3πh4Rt2 B.6πhGRt29.假设某星球可视为质量分布均匀的球体．已知该星球表面两极处的重力加速度大小为10m/s2，贴近该星球表面飞行的卫星的运行周期为84分钟，该星球的自转周期为24小时，试估算一质量为300kg的钢琴静止在该星球赤道上随该星球自转所需要的向心力约为A.10N B.30N C.85N D.98N10.某太空探测器绕一行星表面附近做匀速圆周运动(轨道半径等于该行星半径)，其线速度大小为v。探测器着陆该行星后静止在该行星表面，探测器内部有一质量为m的物体放在水平的传感器上，传感器所受压力大小为F。已知引力常量为G，不考虑行星的自转，将该行星视为密度均匀的球体，则该行星的密度为(

)A.3F24πGm2v11.石墨烯是一种超轻超高强度的新型材料.有人设想：用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与地球同步空间站(周期与地球自转周期相同)，利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运送物资.已知地球半径为R，自转周期为T，地球北极表面重力加速度为g0.若该设想能实现，质量为m的太空电梯(可视为质点)停在距地球表面高度为R的位置时，超级缆绳对太空电梯的拉力大小为(

)

A.0 B.mg04 C.12.美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道。若“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t，已知万有引力常量为G，则下列关于土星质量M和平均密度ρ的表达式正确的是(

)A.M=4π2(R+h)3Gt2，ρ=3π(R+h)3Gt二、计算题（本大题共2小题）13.宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球。经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为3L，如图所示。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常量为G，求该星球的质量。14.神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系人麦析伦云时发现了LNICX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其它星体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。(1)可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m'的星体(可视为质点)对它的引力，设A和B的质量分别为m1，m2，试求m'(用m1