高考物理必備—必刷17 萬有引力定律（解析版）（全國(guó)通用）

1、洪老師的高考必備資料庫專題五 萬有引力定律必刷17 萬有引力定律刷基礎(chǔ)1（2020海南龍華?？谝恢懈咭辉驴迹榱藴y(cè)量某行星的質(zhì)量和半徑，宇航員記錄了登陸艙在該行星表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T，登陸艙在行星表面著陸后，用彈簧稱測(cè)量一個(gè)質(zhì)量為m的砝碼靜止時(shí)讀數(shù)為N ，已知引力常量為G ，則下列計(jì)算中錯(cuò)誤的是（ ）A該行星的半徑為B該行星的質(zhì)量為C該行星的密度為D在該行星的第一宇宙速度為【答案】B【解析】AB. 登陸艙在該行星表面做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，故在星球表面，用彈簧稱稱量一個(gè)質(zhì)量為m的砝碼讀數(shù)為N，故：聯(lián)立解得：故A正確不符合題意，B錯(cuò)誤符合題意C. 行星的密度：故C正確不符合題意D.

2、 第一宇宙速度是星球表面軌道衛(wèi)星的環(huán)繞速度，故故D正確不符合題意2（2020大慶市第十中學(xué)高二開學(xué)考試）1789年英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許測(cè)出引力常量，因此卡文迪許被人們稱為“能稱出地球質(zhì)量的人若已知引力常量為，地球表面處的重力加速度為，地球半徑為，地球上一個(gè)晝夜的時(shí)間為，（地球自轉(zhuǎn)周期），一年的時(shí)間為（地球公轉(zhuǎn)周期），地球中心到月球中心的距離為，地球中心到太陽中心的距離為，則下列說法正確的是（ ）A地球的質(zhì)量B太陽的質(zhì)量C月球的質(zhì)量D由題中數(shù)據(jù)可求月球、地球及太陽的密度【答案】B【解析】若不考慮地球自轉(zhuǎn)，根據(jù)地球表面萬有引力等于重力，有，則，故A錯(cuò)誤；根據(jù)太陽對(duì)地球的萬有引力提供向心力，有，則，

3、故B正確；由題中數(shù)據(jù)無法求出月球的質(zhì)量，也無法求出月球的密度，故C、D錯(cuò)誤.3（2020河北運(yùn)河滄州市一中高三月考）據(jù)報(bào)道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍，一個(gè)在地球表面重量為600N的人在這個(gè)行星表面的重量將變?yōu)?60N由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為（ ）A0.5B2C3.2D4【答案】B【解析】試題分析：設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R，則行星質(zhì)量為6.4M，半徑為r，該人的質(zhì)量為m則該人在行星表面上：，該人在地球表面上：聯(lián)立兩個(gè)方程式，可以得到：故選項(xiàng)A正確考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用4（2020吉林高三期末）據(jù)報(bào)道，我國(guó)在2020年到2022年期間計(jì)

4、劃將會(huì)發(fā)射三顆“人造月亮”?！叭嗽煸铝痢笔且环N攜帶大型空間反射鏡的人造空間照明衛(wèi)星，將部署在距離地球表面500km以內(nèi)的軌道上運(yùn)行，這三顆“人造月亮”工作起來將會(huì)為我國(guó)減少數(shù)億元的夜晚照明電費(fèi)開支，其亮度是月球亮度的8倍，可為城市提供夜間照明，這一計(jì)劃將首先從成都開始。假設(shè)“人造月亮”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A“人造月亮”的線速度大于第一宇宙速度B“人造月亮”繞地球運(yùn)行的周期小于月球繞地球運(yùn)行的周期C“人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度D地球?qū)Α叭嗽煸铝痢钡奈σ欢ù笥诘厍驅(qū)υ虑虻奈Α敬鸢浮緽【解析】Av=7.9km/s為第一宇宙速度，是最

5、大的運(yùn)行速度，所有衛(wèi)星的運(yùn)行速度都小于等于7.9km/s，所以“人造月亮”的運(yùn)行速度一定小于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；B根據(jù)可得由于“人造月亮”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑小于月球繞地球運(yùn)行的半徑，所以“人造月亮”繞地球運(yùn)行周期小于月球繞地球運(yùn)行的周期，故B正確；C根據(jù)可得由于“人造月亮”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大于地球半徑，所以“人造月亮”的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故C錯(cuò)誤；D根據(jù)萬有引力定律可知，不能確定地球?qū)Α叭嗽煸铝痢钡奈εc地球?qū)υ虑虻奈Φ拇笮。蔇錯(cuò)誤。故選B。5（2020山東煙臺(tái)高三一模）隨著航天技術(shù)的發(fā)展，人類已經(jīng)有能力到太空去探索未知天體。假設(shè)某宇宙飛船繞一行星表面附

6、近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知運(yùn)行周期為T，宇航員在離該行星表面附近h處自由釋放一小球，測(cè)得其落到行星表面的時(shí)間為t，則這顆行星的半徑為 （）ABCD【答案】B【解析】由自由落體運(yùn)動(dòng)位移公式得： 某宇宙飛船繞一行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力由萬有引力提供，有 行星表面附近，萬有引力等于重力，有 由式解得A與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故A錯(cuò)誤； B與上述計(jì)算結(jié)果相符，故B正確； C與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故C錯(cuò)誤； D 與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故D錯(cuò)誤。故選B。6（2020永壽縣中學(xué)高三開學(xué)考試）火星直徑約為地球的一半，質(zhì)量約為地球的十分之一，它繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的1.5倍。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，以

7、下說法正確的是（）A火星表面重力加速度的數(shù)值比地球表面的大B火星公轉(zhuǎn)的周期比地球的長(zhǎng)C火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大D火星公轉(zhuǎn)的向心加速度比地球的大【答案】B【解析】A根據(jù)萬有引力等于重力得出根據(jù)星球直徑約為地球的一半，質(zhì)量約為地球的十分之一，計(jì)算得出星球表面的重力加速度約為地球表面的，故A錯(cuò)誤；B研究星球和地球繞太陽公轉(zhuǎn)，根據(jù)萬有引力提供向心力得出得M為太陽的質(zhì)量，r為軌道半徑，火星的軌道半徑大于地球的軌道半徑，通過T的表達(dá)式發(fā)現(xiàn)公轉(zhuǎn)軌道半徑大的周期長(zhǎng)，故B正確；C研究星球和地球繞太陽公轉(zhuǎn)，根據(jù)萬有引力提供向心力得出得M為太陽的質(zhì)量，r為軌道半徑，火星的軌道半徑大于地球的軌道半徑，通過v的表達(dá)式

8、發(fā)現(xiàn)公轉(zhuǎn)軌道半徑大的線速度小，故C錯(cuò)誤；D研究星球和地球繞太陽公轉(zhuǎn)，根據(jù)萬有引力提供向心力得出得M為太陽的質(zhì)量，r為軌道半徑火星的軌道半徑大于地球的軌道半徑，通過a的表達(dá)式發(fā)現(xiàn)公轉(zhuǎn)軌道半徑大的向心加速度小，故D錯(cuò)誤。故選B。7（2020安徽高三二模）2020年4月24日是第五個(gè)“中國(guó)航天日”，備受關(guān)注的中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)名稱、任務(wù)標(biāo)識(shí)在“航天日”啟動(dòng)儀式上公布。中國(guó)首次火星探測(cè)器任務(wù)被命名為“天問一號(hào)”，將一次性完成“繞、落、巡”三大任務(wù)。已知地球質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍，地球半徑約為火星半徑2倍，則航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率和火星表面的重力加速度分別約為（）A3.5km

9、/s，3.9m/s2B17.7km/s，3.9m/s2C3.5km/s，19.6m/s2D17.7km/s，14.7m/s2【答案】A【解析】航天器在火星表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力是由萬有引力提供有可得當(dāng)航天器在地球表面附近繞地球圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)有v1=7.9km/s故 在星球表面忽略自轉(zhuǎn)時(shí)有所以即故選A。8（2020廣西欽州高三月考）我國(guó)自主研發(fā)的“北斗三號(hào)”衛(wèi)星系統(tǒng)由30顆衛(wèi)星組成，其中某顆中圓軌道衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)到地面的距離是地球半徑的倍，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，地球表面的重力加速度為，忽略地球的自轉(zhuǎn)。則地球半徑可表示為（）ABCD【答案】D【解析】衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提

10、供，所以有 地面附近萬有引力等于重力，所以有 由式解得，地球半徑可表示為故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。9（2020四川省瀘縣第一中學(xué)高三模擬）2020年我國(guó)發(fā)射的太陽系外探索衛(wèi)星，到達(dá)某星系中一星球表面高度為2000km的圓形軌道上運(yùn)行，運(yùn)行周期為150分鐘。已知引力常量G=6.671011Nm2/kg2，該星球半徑約為1.7104km。利用以上數(shù)據(jù)估算該星球的質(zhì)量約為（）A81013kgB71016kgC61022kgD51025kg【答案】D【解析】衛(wèi)星的軌道半徑運(yùn)行周期根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有可得星球質(zhì)量故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。10（2020天津高三二模）嫦娥四號(hào)成為了全人

11、類第一個(gè)在月球背面成功實(shí)施軟著陸的探測(cè)器。為了減小凹凸不平的月面可能造成的不利影響，嫦娥四號(hào)采取了近乎垂直的著陸方式。已知月球半徑為R，月球表面重力加速度大小為g，引力常量為G，下列說法正確的是（）A為了減小與月球表面的撞擊力，嫦娥四號(hào)著陸前的一小段時(shí)間內(nèi)處于失重狀態(tài)B月球的第一宇宙速度為C月球的質(zhì)量為D嫦娥四號(hào)著陸前環(huán)繞月球表面做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為【答案】C【解析】A“嫦娥四號(hào)”通過反推發(fā)動(dòng)機(jī)軟著陸，向下做減速運(yùn)動(dòng)，其加速度向上，故此時(shí)探測(cè)器處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B第一宇宙速度是最大的運(yùn)行速度，即近地飛行的速度，所以有可得月球的第一宇宙速度為故B錯(cuò)誤；C在月球表面上，質(zhì)量為m的物體所受重力

12、與萬有引力相等，則有可得月球的質(zhì)量為故C正確；D嫦娥四號(hào)著陸前環(huán)繞月球表面做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為故D錯(cuò)誤。故選C。11（2020上饒中學(xué)高三月考）人類利用太空望遠(yuǎn)鏡在太陽系外發(fā)現(xiàn)了一顆未知天體X，該未知天體環(huán)繞中心天體Y運(yùn)行。已知未知天體X的質(zhì)量是地球質(zhì)量的a倍，半徑為地球半徑的b倍，其公轉(zhuǎn)周期為地球公轉(zhuǎn)周期的c倍，中心天體Y 的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的d倍。假設(shè)未知天體X和地球均可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且均環(huán)繞各自的中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則下列說法正確的是（）A未知天體X的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為 a : bB同一物體在未知天體 X 表面的重力與在地球表面的重力之比為 a : bC天

13、體 X、Y 之間的距離與日地之間的距離之比D中心天體Y 的密度與地球的密度之比為c2 : 1【答案】C【解析】A當(dāng)衛(wèi)星繞任一行星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度即為行星的第一宇宙速度，由解得則未知天體的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為，A錯(cuò)誤；B對(duì)于天體表面的物體，萬有引力近似等于重力，即有解得則同一物體在未知天體表面的重力與在地球表面的重力之比為，B錯(cuò)誤；C環(huán)繞天體環(huán)繞中心天體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由萬有引力提供向心力得解得則天體之間的距離與日地之間的距離之比為，C正確；D由于中心天體的半徑未知，不能確定其密度與地球密度的關(guān)系，D錯(cuò)誤。故選C。12（2020全國(guó)高三零模）近年來，人類發(fā)射了多枚火星探

14、測(cè)器，火星進(jìn)行科學(xué)探究，為將來人類登上火星、開發(fā)和利用火星資源奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。假設(shè)火星探測(cè)器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若測(cè)得該探測(cè)器運(yùn)動(dòng)的周期為，則可以算得火星的平均密度，式中是一個(gè)常量，該常量的表達(dá)式為（已知引力常量為）ABCD【答案】C【解析】由萬有引力定律，知得又而火星探測(cè)器繞火星做“近地”圓周運(yùn)動(dòng)，有，解得故題中的常量故選C。13（2020天津市寧河區(qū)蘆臺(tái)第四中學(xué)高三月考）“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器成功登陸月球，創(chuàng)造了人類歷史上三個(gè)第一：人類的探測(cè)器首次在月球背面實(shí)現(xiàn)軟著陸，人類第一次成功完成了月球背面與地球之間的中繼通信，人類第一次近距離拍攝到月背影像圖“嫦娥四號(hào)”登陸月球前環(huán)繞月球

15、做圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，周期為T，已知月球半徑為R，引力常量為G，根據(jù)以上信息可得出（ ）A月球的質(zhì)量為B月球的平均密度為C月球表面的重力加速度為D月球的第一宇宙速度為【答案】C【解析】A.根據(jù)月球?qū)πl(wèi)星的外有引力等于向心力可得：解得月球的質(zhì)量為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B. 月球的平均密度為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.由可得月球表面的重力加速度選項(xiàng)C正確；D. 月球的第一宇宙速度是指繞月球表面運(yùn)行的衛(wèi)星的速度，則月球的第一宇宙速度不等于，選項(xiàng)D錯(cuò)誤14（2020昌吉市第九中學(xué)高三開學(xué)考試）脈沖星是科學(xué)家不會(huì)放過的“天然太空實(shí)驗(yàn)室”，它是快速旋轉(zhuǎn)的中子星，屬于大質(zhì)量恒星死亡后留下的殘骸，也是宇宙中密度最高的天體之一。

16、某顆星的自轉(zhuǎn)周期為（實(shí)際測(cè)量為，距離地球1.6萬光年）。假設(shè)該星球恰好能維持自轉(zhuǎn)不瓦解，令該星球的密度與自轉(zhuǎn)周期的相關(guān)量為為，同時(shí)假設(shè)地球同步衛(wèi)星離地面的高度為地球半徑的6倍，地球的密度與自轉(zhuǎn)周期的相關(guān)量為，則（）ABCD【答案】D【解析】由，可得周期越小，物體需要的向心力越大，物體對(duì)星球表面的壓力越小，當(dāng)周期小到一定值時(shí)，壓力為零，此時(shí)萬有引力充當(dāng)向心力，即又聯(lián)立解得地球的同步衛(wèi)星的軌道是地球的半徑的7倍，對(duì)地球的同步衛(wèi)星又聯(lián)立解得所以故選D。15（2020山西臨汾高三月考）在星球M上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把物體P輕放在彈簧上端，P由靜止向下運(yùn)動(dòng)，物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的

17、關(guān)系如圖中實(shí)線所示在另一星球N上用完全相同的彈簧，改用物體Q完成同樣的過程，其ax關(guān)系如圖中虛線所示，假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體已知星球M的半徑是星球N的3倍，則AM與N的密度相等BQ的質(zhì)量是P的3倍CQ下落過程中的最大動(dòng)能是P的4倍DQ下落過程中彈簧的最大壓縮量是P的4倍【答案】AC【解析】A、由a-x圖象可知，加速度沿豎直向下方向?yàn)檎较颍鶕?jù)牛頓第二定律有：，變形式為：，該圖象的斜率為，縱軸截距為重力加速度根據(jù)圖象的縱軸截距可知，兩星球表面的重力加速度之比為：；又因?yàn)樵谀承乔虮砻嫔系奈矬w，所受重力和萬有引力相等，即：，即該星球的質(zhì)量又因?yàn)椋?，?lián)立得故兩星球的密度之比為：，故A正確；

18、B、當(dāng)物體在彈簧上運(yùn)動(dòng)過程中，加速度為0的一瞬間，其所受彈力和重力二力平衡，即：；結(jié)合a-x圖象可知，當(dāng)物體P和物體Q分別處于平衡位置時(shí)，彈簧的壓縮量之比為：，故物體P和物體Q的質(zhì)量之比為：，故B錯(cuò)誤；C、物體P和物體Q分別處于各自的平衡位置（a=0）時(shí)，它們的動(dòng)能最大；根據(jù)，結(jié)合a-x圖象面積的物理意義可知：物體P的最大速度滿足，物體Q的最大速度滿足：，則兩物體的最大動(dòng)能之比：，C正確；D、物體P和物體Q分別在彈簧上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由平衡位置（a=0）可知，物體P和Q振動(dòng)的振幅A分別為和，即物體P所在彈簧最大壓縮量為2，物體Q所在彈簧最大壓縮量為4，則Q下落過程中，彈簧最大壓縮量時(shí)P物體最大壓縮

19、量的2倍，D錯(cuò)誤；故本題選AC16（2020重慶八中高三月考）甲、乙兩顆人造衛(wèi)星質(zhì)量相等，均繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，甲的軌道半徑是乙的2倍。下列應(yīng)用公式進(jìn)行的推論正確的有（）A由可知，甲的速度是乙的倍B由可知，甲的向心加速度是乙的2倍C由可知，甲的向心力是乙的D由可知，甲的周期是乙的倍【答案】CD【解析】衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，則A因?yàn)樵诓煌壍郎蟝是不一樣的，故不能根據(jù)得出甲乙速度的關(guān)系，衛(wèi)星的運(yùn)行線速度代入數(shù)據(jù)可得故A錯(cuò)誤；B因?yàn)樵诓煌壍郎蟽尚l(wèi)星的角速度不一樣，故不能根據(jù)得出兩衛(wèi)星加速度的關(guān)系，衛(wèi)星的運(yùn)行加速度代入數(shù)據(jù)可得故B錯(cuò)誤；C根據(jù)，兩顆人造衛(wèi)星質(zhì)量相等，可得故C正確；

20、D兩衛(wèi)星均繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)開普勒第三定律，可得故D正確。故選CD。17（2020廣東香洲珠海市第一中學(xué)高一期中）使物體成為衛(wèi)星的最小發(fā)射速度稱為第一字宙速度，而使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與的關(guān)系是=，已知某星球半徑是地球半徑R的，其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的，地球的平均密度為，不計(jì)其他星球的影響，則A該星球上的第一宇宙速度為B該星球上的第二宇宙速度為C該星球的平均密度為D該星球的質(zhì)量為【答案】BC【解析】A根據(jù)第一宇宙速度故A錯(cuò)誤；B根據(jù)題意，第二宇宙速度故B正確；C根據(jù)公式且故所以故C正確；D根據(jù)公式故D錯(cuò)誤.18（2020重慶高三月考）若某雙

21、星系統(tǒng)A和B各自繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知A星和B星的質(zhì)量分別為m1和m2，相距為d，下列說法正確的是（）AA星的軌道半徑為BA星和B星的速度大小之比為CA星和B星的動(dòng)能大小之比為D若A星所受B星的引力可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為m的星體對(duì)它的引力，則【答案】ABD【解析】A雙星的角速度相等，是靠它們之間的萬有引力來提供向心力且聯(lián)立解得故選項(xiàng)A正確；B根據(jù)，可得故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CA星和B星的動(dòng)能大小之比為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若在點(diǎn)放一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，此質(zhì)點(diǎn)受到的兩顆星對(duì)它的作用力大小不等，則受到的合力不為零，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D若星所受星的引力可等效為位于點(diǎn)處質(zhì)量為的星體對(duì)它的引力，則得故選項(xiàng)D正確故選ABD

22、。19（2020中區(qū)山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三零模）地球表面重力加速度的測(cè)量在軍事及資源探測(cè)中具有重要的戰(zhàn)略意義，已知地球質(zhì)量，地球半徑R，引力常量G，以下說法正確的是（ ）A若地球自轉(zhuǎn)角速度為，地球赤道處重力加速度的大小為B若地球自轉(zhuǎn)角速度為，地球兩極處重力加速度的大小為C若忽略地球的自轉(zhuǎn)，以地球表面A點(diǎn)正下方h處的B點(diǎn)為球心，為半徑挖一個(gè)球形的防空洞，則A處重力加速度變化量的大小為D若忽略地球的自轉(zhuǎn)，以地球表面A點(diǎn)正下方h處的B點(diǎn)為球心、為半徑挖一個(gè)球形的防空洞，則A處重力加速度變化量的大小為【答案】ABC【解析】AB在赤道處得出在兩極處得出選項(xiàng)AB正確；CD若忽略地球的自轉(zhuǎn)，以地球表面A點(diǎn)正下方

23、h處的B點(diǎn)為球心為半徑挖一個(gè)球形的防空洞，該球形防空洞挖掉的質(zhì)量A處重力加速度變化是由該球形防空洞引起的選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。20（2020呼圖壁縣第一中學(xué)高一期末）若宇航員在月球表面附近自高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一個(gè)小球，測(cè)出小球的水平射程為L(zhǎng)。已知月球半徑為R，萬有引力常量為G。則下列說法正確的是（）A月球表面的重力加速度g月B月球的質(zhì)量m月C月球的自轉(zhuǎn)周期TD月球的平均密度【答案】AB【解析】A根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：Lv0thg月t2聯(lián)立解得g月，A正確；B由：mg月G解得：m月，B正確；Cv0是小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，而非月球自轉(zhuǎn)的線速度，C錯(cuò)誤；D月球的平均密度：D錯(cuò)誤。故選

24、AB?；A(chǔ)提升21（2020全國(guó)高考真題）火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，半徑約為地球半徑的，則同一物體在火星表面與在地球表面受到的引力的比值約為（）A0.2B0.4C2.0D2.5【答案】B【解析】設(shè)物體質(zhì)量為m，則在火星表面有 在地球表面有由題意知有故聯(lián)立以上公式可得故選B。22（2020北京高考真題）我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)被命名為“天問一號(hào)”。已知火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10%，半徑約為地球半徑的50%，下列說法正確的是（）A火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于地球的第二宇宙速度B火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)介于地球的第一和第二宇宙速度之間C火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度D火星表面的重力加速度大于地球表

25、面的重力加速度【答案】A【解析】A當(dāng)發(fā)射速度大于第二宇宙速度時(shí)，探測(cè)器將脫離地球的引力在太陽系的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，火星在太陽系內(nèi)，所以火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度，故A正確；B第二宇宙速度是探測(cè)器脫離地球的引力到太陽系中的臨界條件，當(dāng)發(fā)射速度介于地球的第一和第二宇宙速度之間時(shí)，探測(cè)器將圍繞地球運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C萬有引力提供向心力，則有解得第一宇宙速度為所以火星的第一宇宙速度為所以火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；D 萬有引力近似等于重力，則有解得星表面的重力加速度所以火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，故D錯(cuò)誤。故選A。23（2019新課標(biāo)全國(guó)卷）在星球M上將一

26、輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把物體P輕放在彈簧上端，P由靜止向下運(yùn)動(dòng)，物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中實(shí)線所示。在另一星球N上用完全相同的彈簧，改用物體Q完成同樣的過程，其ax關(guān)系如圖中虛線所示，假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體。已知星球M的半徑是星球N的3倍，則AM與N的密度相等BQ的質(zhì)量是P的3倍CQ下落過程中的最大動(dòng)能是P的4倍DQ下落過程中彈簧的最大壓縮量是P的4倍【答案】AC【解析】A、由ax圖象可知，加速度沿豎直向下方向?yàn)檎较颍鶕?jù)牛頓第二定律有：，變形式為：，該圖象的斜率為，縱軸截距為重力加速度。根據(jù)圖象的縱軸截距可知，兩星球表面的重力加速度之比為：；又因?yàn)樵谀承乔?/p>

27、表面上的物體，所受重力和萬有引力相等，即：，即該星球的質(zhì)量。又因?yàn)椋?，?lián)立得。故兩星球的密度之比為：，故A正確；B、當(dāng)物體在彈簧上運(yùn)動(dòng)過程中，加速度為0的一瞬間，其所受彈力和重力二力平衡，即：；結(jié)合ax圖象可知，當(dāng)物體P和物體Q分別處于平衡位置時(shí)，彈簧的壓縮量之比為：，故物體P和物體Q的質(zhì)量之比為：，故B錯(cuò)誤；C、物體P和物體Q分別處于各自的平衡位置（a=0）時(shí)，它們的動(dòng)能最大；根據(jù)，結(jié)合ax圖象面積的物理意義可知：物體P的最大速度滿足，物體Q的最大速度滿足：，則兩物體的最大動(dòng)能之比：，C正確；D、物體P和物體Q分別在彈簧上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由平衡位置（a=0）可知，物體P和Q振動(dòng)的振幅A分別為和，

28、即物體P所在彈簧最大壓縮量為2，物體Q所在彈簧最大壓縮量為4，則Q下落過程中，彈簧最大壓縮量時(shí)P物體最大壓縮量的2倍，D錯(cuò)誤；故本題選AC。24（2019新課標(biāo)全國(guó)卷）2019年1月，我國(guó)嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功在月球背面軟著陸，在探測(cè)器“奔向”月球的過程中，用h表示探測(cè)器與地球表面的距離，F(xiàn)表示它所受的地球引力，能夠描述F隨h變化關(guān)系的圖像是【答案】D【解析】根據(jù)萬有引力定律可得：，h越大，F(xiàn)越大，故選項(xiàng)D符合題意。25（2018江蘇卷）我國(guó)高分系列衛(wèi)星的高分辨對(duì)地觀察能力不斷提高。今年5月9日發(fā)射的“高分五號(hào)”軌道高度約為705 km，之前已運(yùn)行的“高分四號(hào)”軌道高度約為36 000 km，它們

29、都繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。與“高分四號(hào)冶相比，下列物理量中“高分五號(hào)”較小的是A周期B角速度C線速度D向心加速度【答案】A【解析】本題考查人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，意在考查考生的推理能力。設(shè)地球質(zhì)量為M，人造衛(wèi)星質(zhì)量為m，人造衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)萬有引力提供向心力有，得，因?yàn)椤案叻炙奶?hào)”的軌道半徑比“高分五號(hào)”的軌道半徑大，所以選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤。26（2018北京卷）若想檢驗(yàn)“使月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規(guī)律，在已知月地距離約為地球半徑60倍的情況下，需要驗(yàn)證A地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的1/602B月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋果落向地面加速度的1/602C自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的1/6D蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的1/60【答案】B【解析】設(shè)月球質(zhì)量為，地球質(zhì)量為M，蘋果質(zhì)量為，則月球受到的萬有引力為：，蘋果受到的萬有引力為：，由于月球質(zhì)量和蘋果質(zhì)量之間的關(guān)系未知，故二者之間萬有引力的關(guān)系無法