2021高考物理一輪復(fù)習(xí)規(guī)范演練18萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用含解析新人教版

1、- 1 -規(guī)范演練規(guī)范演練 1818萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用抓基礎(chǔ)1(2019重慶中山外國(guó)語(yǔ)開(kāi)學(xué)考)在平均密度為、半徑為r的星球表面上，以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)物體，該物體上升的最大高度是(已知引力常量為g)()a.3v208grb.2v203grc.3v204grd.4v203gr答案：a2(2019安徽滁州聯(lián)合質(zhì)檢)2016 年 10 月 17 日“神舟十一號(hào)”順利升空并在之后與“天宮二號(hào)”實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接 “天宮二號(hào)”是在“天宮一號(hào)”基礎(chǔ)上研制的航天器，兩者外形完全相同，但卻承擔(dān)著不同的任務(wù) “天宮一號(hào)”主要是和載人飛船配合完成空間交會(huì)對(duì)接實(shí)驗(yàn)任務(wù)，而“天宮二號(hào)”則是我國(guó)

2、第一個(gè)具備太空補(bǔ)加功能的載人航天實(shí)驗(yàn)室，要第一次實(shí)現(xiàn)航天員中期駐留、第一次試驗(yàn)推進(jìn)劑太空補(bǔ)加技術(shù)等重要的科學(xué)實(shí)驗(yàn)， “天宮二號(hào)”被稱為是我國(guó)首個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室 “天宮二號(hào)”的軌道高度為 393 km，比“天宮一號(hào)”高了 50 km，關(guān)于“天宮二號(hào)”與“天宮一號(hào)”的比較，以下說(shuō)法正確的是()a “天宮二號(hào)”運(yùn)行的線速度比“天宮一號(hào)”大b “天宮二號(hào)”運(yùn)行的加速度比“天宮一號(hào)”大c “天宮二號(hào)”運(yùn)行的角速度比“天宮一號(hào)”大d “天宮二號(hào)”運(yùn)行的周期比“天宮一號(hào)”大答案：d3(2018四川樂(lè)山三調(diào))雙星系統(tǒng)是由兩顆恒星組成的，在兩者間的萬(wàn)有引力相互作用下繞其連線上的某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，研究

3、發(fā)現(xiàn)，雙星系統(tǒng)在演化過(guò)程中，兩星的某些參量會(huì)發(fā)生變化若某雙星系統(tǒng)中兩星運(yùn)動(dòng)周期為t，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，兩星的總質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的m倍，兩星的距離變?yōu)樵瓉?lái)的n倍，則此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為()a.n3m2tb.n2mtc.n2mtd.nm3t答案：c4假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體已知地球表面重力加速度在兩極的大小為g0，在赤道的大小為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為t，引力常量為g.地球的密度為()- 2 -a.3（g0g）gt2g0b.3g0gt2（g0g）c.3gt2d.3g0gt2g解析：物體在地球的兩極時(shí)，mg0gmmr2，物體在赤道上時(shí)，mgm2t2rgmmr2，又m43r3，聯(lián)立以上三式解得地球的密度

4、3g0gt2（g0g），故選項(xiàng) b 正確，選項(xiàng) a、c、d 錯(cuò)誤答案：b5.觀察“嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道上的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過(guò)時(shí)間t通過(guò)的弧長(zhǎng)為l，該弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的圓心角為(弧度)，如圖所示已知引力常量為g， “嫦娥三號(hào)”的環(huán)月軌道可近似看成是圓軌道，由此可推導(dǎo)月球的質(zhì)量為()a2l3gt2b.l3gt2c.l3gt2d.lgt2解析： “嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道上運(yùn)動(dòng)的線速度為：vlt，角速度為t；根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系式：vr，可得其軌道半徑rvl； “嫦娥三號(hào)”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，gmmr2mv，解得ml3gt2，故 b 正確答案：b6據(jù)報(bào)道，天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外的一顆行星這顆

5、行星的體積是地球的a倍，質(zhì)量是地球的b倍已知近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期約為t，引力常量為g.則該行星的平均密度為()a.3gt2b.3t2c.3bagt2d.3abgt2解析：萬(wàn)有引力提供近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的向心力：gm地mr2m42rt2，且地3m地4r3，聯(lián)立得地3gt2.而星地m星v地v星m地ba，因而星3bagt2.- 3 -答案：c7(2017全國(guó)卷)2017 年 4 月，我國(guó)成功發(fā)射的“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室完成了首次交會(huì)對(duì)接，對(duì)接形成的組合體仍沿“天宮二號(hào)”原來(lái)的軌道(可視為圓軌道)運(yùn)行與“天宮二號(hào)”單獨(dú)運(yùn)行時(shí)相比，組合體運(yùn)行的()a周期變大b速率變大c動(dòng)能變大

6、d向心加速度變大答案：c8(2017石家莊二模)2016 年 10 月 19 日凌晨， “神舟十一號(hào)”飛船與“天宮二號(hào)”對(duì)接成功，如圖所示兩者對(duì)接后一起繞地球運(yùn)行的軌道可視為圓軌道，運(yùn)行周期為t，已知地球半徑為r，對(duì)接體距地面的高度為kr，地球表面的重力加速度為g，引力常量為g，下列說(shuō)法正確的是()a對(duì)接后，飛船的線速度大小為2krtb對(duì)接后，飛船的加速度大小為g（1k）2c地球的密度為3（1k）2gt2d對(duì)接前，飛船通過(guò)自身減速使軌道半徑變大靠近“天宮二號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接解析：對(duì)接前，飛船通過(guò)自身加速使軌道半徑變大，從而靠近“天宮二號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接，d 錯(cuò)誤 對(duì)接后， 飛船的軌道半徑為krr， 線速度

7、大小v2（k1）rt， a 錯(cuò)誤 由gmm（k1）2r2ma及gmgr2得ag（1k）2，b 正確由gmm（k1）2r2m2t2(k1)r及m43r3得地球的密度3（1k）3gt2，c 錯(cuò)誤答案：b提素養(yǎng)9(多選)(2019安徽亳州高三期末)“嫦娥之父”歐陽(yáng)自遠(yuǎn)預(yù)計(jì)我國(guó)將在 2020 年實(shí)現(xiàn)火星著陸巡航，在 2030 年實(shí)現(xiàn)火星的采樣返回已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的n倍，地球半徑約為火星半徑的k倍，則下列說(shuō)法正確的是()a地球的密度是火星的nk倍- 4 -b地球表面的重力加速度是火星表面的nk2倍c地球的第一宇宙速度是火星的nk倍d地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是火星的nk倍答案：bc10(多選)“天

8、舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船于 2017 年 4 月 20 日在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室對(duì)接前， “天舟一號(hào)”在距地面約 380 km 的圓軌道上飛行，則其()a角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度b線速度小于第一宇宙速度c周期小于地球自轉(zhuǎn)周期d向心加速度小于地面的重力加速度解析： 根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得，gmm（rh）2m(rh)2mv2rhm(rh)42t2ma，解得vgmrh，gm（rh）3，t42（rh）3gm，agm（rh）2，由題意可知， “天舟一號(hào)”的離地高度小于同步衛(wèi)星的離地高度，則“天舟一號(hào)”的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，也大于地球的自轉(zhuǎn)角速度， “天舟一號(hào)”的周期小于

9、地球的自轉(zhuǎn)周期，選項(xiàng) a 錯(cuò)誤，c正確；由第一宇宙速度為gmr可知， “天舟一號(hào)”的線速度小于第一宇宙速度，選項(xiàng) b 正確；由地面的重力加速度ggmr2可知， “天舟一號(hào)”的向心加速度小于地面的重力加速度，選項(xiàng) d正確答案：bcd11(2019中山質(zhì)檢)長(zhǎng)期以來(lái)“卡戎星(charon)”被認(rèn)為是冥王星唯一的衛(wèi)星，它的公轉(zhuǎn)軌道半徑r119 600 km，公轉(zhuǎn)周期t16.39 天.2006 年 3 月，天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)兩顆冥王星的小衛(wèi)星，其中一顆的公轉(zhuǎn)軌道半徑r248 000 km，則它的公轉(zhuǎn)周期t2最接近于()a15 天b25 天c35 天d45 天解析：根據(jù)開(kāi)普勒第三定律得r31t21r32t2

10、2，所以t2r32r31t125 天，選項(xiàng) b 正確，選項(xiàng) a、c、d 錯(cuò)誤答案：b12.理論上已經(jīng)證明：質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的萬(wàn)有引力為零現(xiàn)假設(shè)地球是- 5 -一半徑為r、質(zhì)量分布均勻的實(shí)心球體，o為球心，以o為原點(diǎn)建立坐標(biāo)軸ox，如圖所示一個(gè)質(zhì)量一定的小物體(假設(shè)它能夠在地球內(nèi)部移動(dòng))在x軸上各位置受到的引力大小用f表示，則選項(xiàng)所示的四個(gè)f隨x變化的關(guān)系圖中正確的是()abcd解析：因?yàn)橘|(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的萬(wàn)有引力為零，則在距離球心x處(xr)物體所受的引力為fgm1mx2g43x3mx243gmxx，故fx圖線是過(guò)原點(diǎn)的直線；當(dāng)xr時(shí)，fgmmx2g43r3mx24gm

11、r33x21x2，故選項(xiàng) a 正確答案：a13理論上可以證明，質(zhì)量均勻分布的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零假定地球的密度均勻，半徑為r.若礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為k，則礦井的深度為()a(1k)rbkrc(11k)rd.kr解析：設(shè)地球的平均密度為，地表處的重力加速度為ggmr2g43r3r243gr.設(shè)礦井深h，則礦井底部的重力加速度g43g(rh)，ggk，聯(lián)立得h(1k)r，選項(xiàng) a 正確答案：a14我國(guó)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”已經(jīng)啟動(dòng)，科學(xué)家對(duì)月球的探索會(huì)越來(lái)越深入(1)若已知地球半徑為r，地球表面的重力加速度為g，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為t，月- 6 -球繞地球的運(yùn)動(dòng)近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，試求出月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑(2)若宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面高度為h的某處以速度v0水平拋出一個(gè)小球，小球飛出的水平距離為x.已知月球半徑為r月，引力