2021優(yōu)化方案二輪專題復(fù)習(xí)物理9,熱點9　萬有引力定律應(yīng)用PPT

1、2021優(yōu)化方案二輪專題復(fù)習(xí)物理9,熱點9萬有引力定律應(yīng)用ppt 熱點 9 萬有引力定律的應(yīng)用 (建議用時：20 分鐘) 1.(2021天津市六校聯(lián)考期初檢測)中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(bds)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國全球定位系統(tǒng)(gps)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(glonass)之后第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖如圖所示，已知 a、b、c 三顆衛(wèi)星均做圓周運動，a 是地球同步衛(wèi)星，則( ) a衛(wèi)星 a 的角速度小于 c 的角速度 b衛(wèi)星 a 的向心加速度大于 b 的向心加速度 c衛(wèi)星 a 的運行速度大于第一宇宙速度 d衛(wèi)星 b 的周期大于 24

2、 h 2(2021豐臺區(qū)第二學(xué)期統(tǒng)一練習(xí)) 嫦娥工程是我國國家航天局啟動的月球探測工程。某同學(xué)通過查閱資料了解月球和地球的基本數(shù)據(jù)：地球半徑約為6 400 km，月球半徑約為 1 700 km；地球表面重力加速度約為月球表面重力加速度的 6 倍。他結(jié)合所學(xué)知識和以上數(shù)據(jù)，做出如下判斷，其中正確的是( ) a月球的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度 b月球繞地球的公轉(zhuǎn)角速度小于地球同步衛(wèi)星的角速度 c因為月球繞地球公轉(zhuǎn)，所以地球?qū)υ虑虻囊Υ笥谠虑驅(qū)Φ厍虻囊?d分別在距離地球和月球表面上相同的高度處，釋放同樣的兩個實心鐵球，兩鐵球落地時間相同 3(2021福州市 4 月模擬)天琴一號衛(wèi)星于 2

3、021 年 12 月 20 日 11 時 22分在山西太原升空，并于 2021 年 1 月 18 日成功完成了無拖曳控制技術(shù)的在軌驗證。它是我國天琴計劃的首顆技術(shù)驗證衛(wèi)星。已知天琴一號衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星的周期之比約為 16 6。則可以判斷( ) a天琴一號衛(wèi)星的角速度和同步衛(wèi)星的角速度之比約為 16 6 b天琴一號衛(wèi)星的線速度和同步衛(wèi)星的線速度之比約為 6 61 c天琴一號衛(wèi)星的軌道半徑和同步衛(wèi)星的軌道半徑之比約為 16 d 天琴一號衛(wèi)星的向心加速度和同步衛(wèi)星的向心加速度之比約為6 61 4(多選)(2021邯鄲市上學(xué)期期末)已知某行星的半徑為 r，該行星的一顆衛(wèi)星圍繞行星做勻速圓周運動，環(huán)繞

4、周期為 t，衛(wèi)星到行星表面的距離也等于 r，引力常量為 g，不考慮行星的自轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是( ) a行星表面的重力加速度為 42 rt 2 b行星的質(zhì)量為 322 r 3gt 2 c該行星的第一宇宙速度為 2rt d衛(wèi)星繞行星做圓周運動的線速度為 4rt 5(2021蚌埠市第二次質(zhì)檢)2021年10月31日為2021年國際暗物質(zhì)日，當(dāng)天，中國錦屏實驗室和英國伯畢實驗室作為兩個世界著名暗物質(zhì)實驗室首次進行了公開互動。假設(shè)某一行星繞恒星中心轉(zhuǎn)動，行星轉(zhuǎn)動周期的理論值與實際觀測值之比 t理論t 觀測 k(k1)，科學(xué)家推測，在以兩星球球心連線為半徑的球體空間中均勻分布著暗物質(zhì)。設(shè)恒星質(zhì)量為 m

5、，據(jù)此推測，暗物質(zhì)的質(zhì)量為( ) ak 2 m b4k 2 m c(k 2 1)m d(4k 2 1)m 6.(多選)(2021河南省九師聯(lián)盟模擬)2021 年 4 月 10 日晚，數(shù)百名科學(xué)家參與合作的事件視界望遠(yuǎn)鏡(eht)項目在全球多地同時召開新聞發(fā)布會，發(fā)布了人類拍到的首張黑洞照片。理論表明：黑洞質(zhì)量 m 和半徑 r 的關(guān)系為 mr c 22g ，其中 c 為光速，g 為引力常量。若觀察到黑洞周圍有一星體繞它做勻速圓周運動，速率為 v，軌道半徑為 r，則可知( ) a該黑洞的質(zhì)量 m v2 r2g b該黑洞的質(zhì)量 m v2 rg c該黑洞的半徑 r 2v2 rc 2 d該黑洞的半徑 r

6、 v2 rc 2 7(多選)(2021合肥市第二次教學(xué)質(zhì)檢)嫦娥五號是我國首個實施無人月面取樣且返回的探測器，它由軌道器、返回器、著陸器、上升器四個部分組成，由長征五號運載火箭從文昌航天發(fā)射場發(fā)射。若嫦娥五號 探測器環(huán)月工作 軌道為圓形，其離月球表面高度為 h、運行周期為 t，月球半徑為 r。由以上數(shù)據(jù)可求的物理量有( ) a月球表面的重力加速度 b嫦娥五號探測器繞月球運行的加速度 c嫦娥五號探測器繞月球運行的速度 d月球?qū)︽隙鹞逄柼綔y器的吸引力 8.(多選)(2021陽泉市上學(xué)期期末)如圖所示，abc 三顆行星組成一個獨立的三星系統(tǒng)，在相互的萬有引力作用下，繞一個共同的圓心 o 做角速度相等

7、的圓周運動，已知 ab 兩星的質(zhì)量均為 m，c 星的質(zhì)量為 2m，等邊三角形的每邊長為 l，則( ) ac 星做圓周運動的向心力大小為 3g m2l 2 ba 星所受的合力大小為 7g m2l 2 cb 星的軌道半徑為 74l d三個星體做圓周運動的周期為 2 l 2gm 熱點 9 萬有引力定律的應(yīng)用 1解析：選 a。根據(jù) g mmr 2mr 2 m 42t 2rm v2rma，可得 gmr 3，a 的軌道半徑大于 c 的軌道半徑，因此衛(wèi)星 a 的角速度小于 c 的角速度，a 正確；由 a gmr 2，a 的軌道半徑與 b 的軌道半徑相等，因此衛(wèi)星 a 的向心加速度等于 b的向心加速度，b 錯

8、誤；由 v gmr，a 的軌道半徑大于地球半徑，因此衛(wèi)星a 的運行速度小于第一宇宙速度，c 錯誤；由 t 4 2 r 3gm，a 的軌道半徑與 b的軌道半徑相等，衛(wèi)星 b 的周期等于 a 的周期，為 24 h，d 錯誤。 2解析：選 b。因為第一宇宙速度滿足 mg mv2r，所以第一宇宙速度 v gr，而月球的 g 與 r 均小于地球，故它的第一宇宙速度也要小于地球，而不是大于，a 錯誤；因為月球繞地球一周的時間是一個月，同步衛(wèi)星繞地球一周的時間是一 天，所以月球公轉(zhuǎn)的周期大，根據(jù) 2t可知，它的角速度小，b 正確；由于力的作用是相互的，故地球?qū)υ虑虻囊τ肋h(yuǎn)等于月球?qū)Φ厍虻囊?，c 錯誤；由

9、于月球和地球表面的重力加速度不相等，故分別在距離地球和月球表面上相同的高度處，釋放同樣的兩個實心鐵球，兩鐵球落地時間不相同，因為地球的 g較大，故地球上下落的時間短，d 錯誤。 3解析：選 c。由公式 2t可知，天琴一號衛(wèi)星的角速度和同步衛(wèi)星的角速度之比約為 6 61，故 a 錯誤；由公式 r3t 2 k 可知，天琴一號衛(wèi)星的軌道半徑和同步衛(wèi)星的軌道半徑之比約為 r天r 同 錯誤! ! 錯誤! ! 16，由公式 vr 可知，天琴一號衛(wèi)星的線速度和同步衛(wèi)星的線速度之比約為 61，故b 錯誤，c 正確；由公式 a 2 r 可知，天琴一號衛(wèi)星的向心加速度和同步衛(wèi)星的向心加速度之比約為 361，故 d

10、 錯誤。 4解析：選 bd。在行星的表面萬有引力等于重力 mgg mmr 2，衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力 g mmr 2m 42t 2r，其中 r2r，聯(lián)立解得行星表面重力加速度 g 322 rt 2，行星的質(zhì)量 m 322 r 3gt 2，故 a 錯誤，b 正確； 該行星的第一宇宙速度 v 1 gr 4 2rt，故 c 錯誤；衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運動的線速度 v 2rt 4rt，故 d 正確。 5解析：選 c。球體空間中均勻分布著暗物質(zhì)，設(shè)暗物質(zhì)質(zhì)量為 m，行星質(zhì)量為 m 0 ，球心距離為 r，由萬有引力定律，行星轉(zhuǎn)動周期的理論值為 g mm0r 2m 0 錯誤! ! r，

11、行星轉(zhuǎn)動周期的觀測值為 g 錯誤! ! m 0 錯誤! ! r， 錯誤! ! k(k1)，解得 m(k 2 1)m，故 c 正確，a、b、d 錯誤。 6解析：選 bc。設(shè)黑洞的質(zhì)量為 m，環(huán)繞天體的質(zhì)量為 m，根據(jù)萬有引力提供環(huán)繞天體做圓周運動的向心力有：g mmr 2m v2r，化簡可得黑洞的質(zhì)量為 m v2 rg，故 b 正確，a 錯誤；根據(jù)黑洞的質(zhì)量 m 和半徑 r 的關(guān)系 mr c 22g ，可得黑洞的半徑為 r 2gmc 22g v2 rgc 2 2v2 rc 2，故 c 正確，d 錯誤。 7解析：選 abc。根據(jù) gmm（rh） 2 m 2t2(rh)，可求解月球的質(zhì)量m，根據(jù) g mmr 2mg，可求解月球表面的重力加速度，a 正確；根據(jù) a 2t2(rh)，可求解嫦娥五號探測器繞月球運行的加速度，b 正確；根據(jù) v2（rh）t，可求解嫦娥五號探測器繞月球運行的速度，c 正確；嫦娥五號的質(zhì)量不確定，則不能求解月球?qū)︽隙鹞逄柼綔y器的吸引力，d 錯誤。 8解析：選 bc。c 星做圓周運動的向心力大小為 f c 2f ac cos 30 3g m2ml 22 3g m2l 2 ，a 錯誤；a 星所受的合力大小為 f a 錯誤! ! ，其中 f