课时突破练23　万有引力定律及其应用-2027版高考物理一轮复习

物理课时突破练23万有引力定律及其应用基础·满分练命题角度一

考虑天体自转时万有引力与重力的关系1.

(2025安徽合肥八中模拟)地球上,在赤道上的一物体A和在台州的一物体B随地球自转而做匀速圆周运动,如图,它们的线速度大小分别为vA、vB,角速度分别为ωA、ωB,重力加速度分别为gA、gB,则(

D

)A.

vA=vB,ωA=ωB,gA>gBB.

vA<vB,ωA<ωB,gA>gBC.

vA>vB,ωA=ωB,gA>gBD.

vA>vB,ωA=ωB,gA<gBD1234567891011解析:地球上的点除两极外,相同时间内绕各自圆心转过角度相同,所以角速

度相同,有ωA=ωB,根据v=ωr可知,角速度相同时,做圆周运动的半径越大,线

速度越大,则有vA>vB,地球上随纬度增加,重力加速度增大,赤道重力加速度

最小,两极重力加速度最大,则gA<gB,故选D。12345678910112.

(2025四川成都模拟)如图所示,由于地球自转和离心运动,地球并不是一个

绝对的球形(图中虚线为圆形),而是赤道部分凸起、两极凹下的椭球形(图中

实线为椭圆),A点为地表上地理纬度为θ的一点,在A点有一静止放在水平地

面上的物体,该物体质量为m,设地球对物体的万有引力仍然可看作是质量全

部集中于地心O处的质点对物体的引力,地球质量为M,地球自转周期为T,地

心O到A点距离为R,水平虚线为椭圆上过A的切线,1234567891011A.

支持力沿OA方向向上B.

物体由所受的万有引力和支持力的合力提供向心力则下列关于水平地面对该物体的支持力的说法正确的是(

B

)B1234567891011

1234567891011

1234567891011下列说法正确的有(

AC

)ACA.

该行星表面的重力加速度大小为4m/s2B.

该行星的第一宇宙速度为7.9km/sC.

“背罩分离”后瞬间,背罩的加速度大小为80m/s2D.

“背罩分离”后瞬间,探测器所受重力对其做功的功率为30kW1234567891011

1234567891011“背罩分离”前,探测器及其背罩和降落伞整体做匀速直线运动,对探测器受力分析,可知探测器与背罩之间的作用力F=mg'=4

000

N,“背罩分离”后,背罩所受的合力大小为4

000

N,对背罩根据牛顿第二定律得F=m'a,解得a=80

m/s2,故C正确;“背罩分离”后瞬间,探测器所受重力对其做功的功率P=mg'v=1

000×4×60

W=240

kW,故D错误。12345678910114.

(2025湖北武汉模拟)2024年4月26日,神舟十八号载人飞船与天和核心舱

成功进行对接。飞船运行与交会对接过程示意图如图所示,椭圆轨道1为飞

船对接前的运行轨道,Q点是轨道1的近地点,离地高度可忽略不计。圆形轨

道2距地面高度为H,是天和核心舱的运行轨道,P点是轨道1、2的切点,也是

交会点。已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,忽略地球自转,则交会

对接前天和核心舱的向心加速度大小为(

C

)C1234567891011

1234567891011命题角度三

“环绕法”计算中心天体的质量和密度5.

下表为几个卫星的轨道半长轴和周期的数据,根据这些数据可估算木星与

地球的质量之比为(

C

)卫星木卫一地球同步卫星土卫一半长轴/km42170042240185520周期/d1.7710.94A.

31B.

110C.

310D.

1100C1234567891011

12345678910116.

(2025江西省上饶市测试)2024年6月25号,嫦娥六号携带月壤成功返回地

球,返回地球前,嫦娥六号要先进入环月圆轨道,在该轨道上的运行周期为

T。若环月圆轨道到月球表面的高度为h,月球的半径为R,引力常量为G,月球

看成匀质球体,则月球的密度为(

D

)

D1234567891011命题角度四

“重力加速度法”计算天体自身的质量和密度7.

(2025河南鹤壁测试)我国一直努力进行火星生命迹象的探索。如图所示,

某火星探测器先在椭圆轨道Ⅰ上绕火星运动,周期为2T,后从A点进入圆轨道

Ⅱ绕火星做匀速圆周运动,周期为T。当探测器即将着陆前悬停在距离火星

表面附近h的高度时,以v0的初速度水平弹出一个小球,测得小球弹出点到落

地点之间的直线距离为2h。1234567891011C.

椭圆轨道Ⅰ的半长轴为圆轨道Ⅱ半径的2倍D.

探测器从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ,需要在A处点火加速已知火星的半径为R,引力常量为G,下列判断正确的是(

B

)B1234567891011

1234567891011能力·高分练8.

(2024广西卷)潮汐现象出现的原因之一是在地球的不同位置海水受到月

球的引力不相同。图中A、B和C处单位质量的海水受月球引力大小在(

A

)A.

A处最大B.

B处最大C.

C处最大D.

A、C处相等,B处最小

A12345678910111234567891011

D1234567891011

10.

(2025浙江宁波模拟)如图所示,A为置于地球赤道上待发射的卫星,B为绕

地球沿椭圆轨道运行的卫星,C为地球静止同步卫星。已知C的线速度大小

为v,运行周期为T,轨道半径为地球半径的X倍,B的轨道半长轴为地球半径的

Y倍。下列说法正确的是(

C

)A.

A的线速度大小为XvD.

欲使A进入地球同步轨道,其发射速度至少为11.2km/sC1234567891011

1234567891011素养·提升练11.

(14分)(2025江苏宿迁测试)人类的征途是星辰大海。假如将来的你成为

了一名优秀的航天员,并成功登上了火星。当你乘宇宙飞船绕火星做匀速