高考物理一輪復(fù)習課后限時作業(yè)17萬有引力與航天含解析新人教版.doc

教學資料范本高考物理一輪復(fù)習課后限時作業(yè)17萬有引力與航天含解析新人教版編 輯：_時 間：_課后限時作業(yè)17萬有引力與航天時間：45分鐘1在力學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻關(guān)于科學家和他們的貢獻，下列說法中不正確的是(D)A伽利略首先將實驗事實和邏輯推理(包括數(shù)學推演)和諧地結(jié)合起來B笛卡兒對牛頓第一定律的建立做出了貢獻C開普勒通過研究行星觀測記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運動三大定律D牛頓總結(jié)出了萬有引力定律并用實驗測出了引力常量解析：伽利略首先將實驗事實和邏輯推理(包括數(shù)學推演)和諧地結(jié)合起來，選項A正確；笛卡兒對牛頓第一定律的建立做出了貢獻，選項B正確；開普勒通過研究行星觀測記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運動三大定律，選項C正確；引力常量是由卡文迪許測出的，選項D錯誤2(多選)假設(shè)地球和火星都繞太陽做勻速圓周運動，已知地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離，則(CD)A地球的公轉(zhuǎn)周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期B地球公轉(zhuǎn)的線速度小于火星公轉(zhuǎn)的線速度C地球公轉(zhuǎn)的向心加速度大于火星公轉(zhuǎn)的向心加速度D地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度解析：地球和火星都繞太陽做勻速圓周運動，它們各自所受的萬有引力充當向心力由Gmr可得T2 ，因r地r火，故T地T火，選項A錯誤；由Gm可得v ，因r地v火，選項B錯誤；由Gman可得an，因r地a火，選項C正確；由Gm2r可得 ，因r地火，選項D正確3(多選)冥王星的兩顆衛(wèi)星尼克斯和海德拉繞冥王星近似做勻速圓周運動，它們的周期分別約為25天和38天，則尼克斯繞冥王星運動的(AD)A角速度比海德拉的大B向心加速度比海德拉的小C線速度比海德拉的小D軌道半徑比海德拉的小解析：由可知，周期小的尼克斯繞冥王星運動的角速度比海德拉的大，選項A正確；由開普勒第三定律可知，周期小的尼克斯繞冥王星運動的軌道半徑比海德拉的小，選項D正確；由Gman可得anG，故軌道半徑小的尼克斯繞冥王星運動的向心加速度比海德拉的大，選項B錯誤；由Gm可得v ，故軌道半徑小的尼克斯繞冥王星運動的線速度比海德拉的大，選項C錯誤4一個物體靜止在質(zhì)量均勻的球形星球表面的赤道上已知引力常量為G，星球密度為.若由于星球自轉(zhuǎn)使物體對星球表面的壓力恰好為零，則星球自轉(zhuǎn)的角速度為(A)A. B.CG D.解析：設(shè)星球的質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)的角速度為，物體的質(zhì)量為m，在星球赤道上，若物體對星球表面的壓力為零，則由萬有引力提供向心力，有GmR2，又知MVR3，聯(lián)立解得 ，選項A正確5星球上的物體脫離星球引力所需要的最小發(fā)射速度稱為第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2與第一宇宙速度v1的關(guān)系是v2v1.已知某星球的半徑為r，它表面的重力加速度為地球表面重力加速度gE的，不計其他星球的影響，則該星球的第二宇宙速度為(A)A. B.C. D.gEr解析：質(zhì)量為m的物體在星球表面受到的萬有引力等于其重力，即Gmgm，得v1 ，故v2v1，選項A正確6機器人“玉兔號”在月球表面做了一個自由落體實驗，測得物體從靜止自由下落h高度的時間為t.已知月球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G，則(D)A月球表面的重力加速度為B月球的第一宇宙速度為 C月球質(zhì)量為D月球同步衛(wèi)星離月球表面的高度為 R解析：由自由落體運動規(guī)律得hgt2，所以g，故A錯誤；月球的第一宇宙速度為近月衛(wèi)星的運行速度，根據(jù)mgm，得v1 ，故B錯誤；在月球表面的物體受到的重力等于萬有引力，有mgG，所以M，故C錯誤；月球同步衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，有Gm(Rh)，解得h R R，故D正確7兩顆互不影響的行星P1、P2各有一顆近地衛(wèi)星S1、S2繞其做勻速圓周運動圖中縱軸表示行星周圍空間某位置的引力加速度大小a，橫軸表示該位置到行星中心距離r的二次方的倒數(shù)，a關(guān)系圖線如圖所示若衛(wèi)星S1、S2的引力加速度大小均為a0，則(B)AS1的質(zhì)量比S2的大BP1的質(zhì)量比P2的大CP1的第一宇宙速度比P2的小DP1的平均密度比P2的大解析：根據(jù)萬有引力定律可知，引力加速度a，由此可知，圖象的斜率kGM，P1對應(yīng)的a圖線的斜率大，故行星P1的質(zhì)量大，但兩衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系無法判斷，選項A錯誤，選項B正確；設(shè)第一宇宙速度為v，則v，由圖象可知，P1的半徑比P2的大，故P1的第一宇宙速度比P2的大，選項C錯誤；行星的平均密度，P1的半徑比P2的大，則P1的平均密度比P2的小，選項D錯誤8(多選)用彈簧測力計稱量一個相對于地球靜止的小物體的重力，隨稱量位置的變化可能會有不同的結(jié)果已知地球質(zhì)量為M，引力常量為G.將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體下列說法正確的是(AC)A在北極地面上稱量時，彈簧測力計讀數(shù)為F0GB在赤道地面上稱量時，彈簧測力計讀數(shù)為F1GC在北極上空高出地面h處稱量時，彈簧測力計讀數(shù)為F2GD在赤道上空高出地面h處稱量時，彈簧測力計讀數(shù)為F3G解析：在北極地面上的物體不隨地球自轉(zhuǎn)，萬有引力等于重力，則有F0G，故A正確；在赤道地面上稱量時，萬有引力大小等于重力與物體隨地球一起自轉(zhuǎn)所需要的向心力大小之和，則有F1G，故B錯誤；在北極上空高出地面h處稱量時，萬有引力等于重力，則有F2G，故C正確；在赤道上空高出地面h處稱量時，萬有引力大于重力，彈簧測力計讀數(shù)F3G，故D錯誤9兩個質(zhì)量不同的天體構(gòu)成雙星系統(tǒng)，它們以二者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動下列說法正確的是(C)A質(zhì)量大的天體線速度較大B質(zhì)量小的天體角速度較大C兩個天體的向心力大小相等D若在圓心處放一個質(zhì)點，則它受到的合力為零解析：雙星系統(tǒng)中，兩個天體以二者連線上的某點為圓心做勻速圓周運動，有m1r12m2r22，故質(zhì)量大的天體距離該點(圓周運動的圓心)近，即運動的軌道半徑r小二者做勻速圓周運動的角速度相等，由vr可知，質(zhì)量大的天體線速度較小，選項A、B錯誤；二者繞該點做勻速圓周運動，二者之間的萬有引力提供向心力，所以兩個天體的向心力大小相等，選項C正確；若在圓心處放一個質(zhì)量為m的質(zhì)點，則質(zhì)量為m1的天體對它的萬有引力為F1G，質(zhì)量為m2的天體對它的萬有引力為F2G，因m1r1m2r2，故F2F1，即圓心處放的質(zhì)點受到的合力不為零，選項D錯誤10.引力波的發(fā)現(xiàn)證實了愛因斯坦100年前所做的預(yù)測.1974年發(fā)現(xiàn)了脈沖雙星間的距離在減小就已間接地證明了引力波的存在如果將該雙星系統(tǒng)簡化為理想的圓周運動模型，如圖所示，兩星球在相互的萬有引力作用下，繞O點做勻速圓周運動由于雙星間的距離減小，則(A)A兩星運動的周期均逐漸減小B兩星運動的角速度均逐漸減小C兩星的向心加速度均逐漸減小D兩星運動的線速度均逐漸減小解析：設(shè)雙星之間的距離為L，質(zhì)量較大的星球與O點距離為r，質(zhì)量為M，另一星球質(zhì)量為m，由萬有引力定律和勻速圓周運動知識得GMr2，Gm(Lr)2，聯(lián)立解得 ，由于雙星之間的距離L減小，故兩星運動的角速度增大，選項B錯誤；由周期T可知，兩星的運動周期減小，選項A正確；由GMan可知，由于雙星之間的距離L減小，故兩星運動的向心加速度增大，選項C錯誤；由GM可知，v ，因兩星質(zhì)量不變，故此值不變，又由于雙星之間的距離L減小，故兩星運動的線速度增大，選項D錯誤11(多選)“超級地球”是指圍繞恒星公轉(zhuǎn)的類地行星科學家們發(fā)現(xiàn)有3顆不同質(zhì)量的“超級地球”環(huán)繞一顆體積比太陽略小的恒星公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)周期分別為4天、10天和20天根據(jù)上述信息可以計算(AB)A3顆“超級地球”運動的線速度之比B3顆“超級地球”運動的向心加速度之比C3顆“超級地球”所受的引力之比D該恒星的質(zhì)量解析：3顆“超級地球”的中心天體相同，根據(jù)萬有引力提供向心力，即mr，可求得3顆“超級地球”的軌道半徑之比，已知周期之比、軌道半徑之比，根據(jù)v可求得3顆“超級地球”運動的線速度之比，故A正確；已知周期之比、軌道半徑之比，根據(jù)anr，可求得3顆“超級地球”運動的向心加速度之比，故B正確；根據(jù)F，由于3顆“超級地球”的質(zhì)量之比未知，所以無法求得所受的引力之比，故C錯誤；因為不知道具體的軌道半徑，所以無法求得中心天體的質(zhì)量，故D錯誤12由于地球的自轉(zhuǎn)，物體在地球上不同緯度處隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力的大小不同，因此同一個物體在地球上不同緯度處重力大小也不同，在地球赤道上的物體受到的重力與其在地球兩極點受到的重力大小之比約為299300，因此我們通常忽略兩者的差異，可認為兩者相等而有些星球，卻不能忽略假如某星球因為自轉(zhuǎn)的原因，一物體在該星球赤道上的重力與其在兩極點受到的重力大小之比為78，已知該星球的半徑為R.(引力常量為G)(1)求繞該星球運動的同步衛(wèi)星的軌道半徑r；(2)若已知該星球赤道上的重力加速度大小為g，求該星球的密度.解析：(1)設(shè)物體質(zhì)量為m，星球質(zhì)量為M，星球的自轉(zhuǎn)周期為T，物體在星球兩極時，萬有引力等于重力，即F萬GG極物體在星球赤道上隨星球自轉(zhuǎn)時，向心力由萬有引力的一個分力提供，另一個分力就是重力G赤，有F萬G赤Fn因為G赤G極，所以FnGm2R該星球的同步衛(wèi)星的周期等于星球的自轉(zhuǎn)周期T，則有Gmr聯(lián)立解得r2R.(2)在星球赤道上，有Gmg解得M又因星球的體積VR3所以該星球的密度.答案：(1)2R(2)13我國發(fā)射的“嫦娥一號”衛(wèi)星發(fā)射后首先進入繞地球運行的“停泊軌道”，通過加速再進入橢圓“過渡軌道”，該軌道離地心最近距離為L1，最遠距離為L2，衛(wèi)星快要到達月球時，依靠火箭的反向助推器減速，被月球引力“俘獲”后，成為環(huán)月球衛(wèi)星，最終在離月心距離L3的“繞月軌道”上飛行已知地球半徑為R，月球半徑為r，地球表面重力加速度為g，月球表面的重力加速度為g/6，求：(1)衛(wèi)星在“停泊軌道”上運行的線速度；(2)衛(wèi)星在“繞月軌道”上運行的線速度；(3)假定衛(wèi)星在“繞月軌道”上運行的周期為T，衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面，求在該一個周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號因月球遮擋而不能到達地球的時間(忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動對遮擋時間的影響)解析：(1)根據(jù)萬有引力提供向心力Gm根據(jù)地球表面的物體受到的重力等于萬有引力，Gmg得v1(2)根據(jù)萬有引力提供向心力Gm，根據(jù)在月球表面的物體受到的重力等于