2022屆高考物理（江蘇專用）第一輪復(fù)習(xí)題庫：第四章曲線運(yùn)動(dòng)　萬有引力與航天第四節(jié)萬有引力

1、課時(shí)作業(yè)18萬有引力天體的運(yùn)動(dòng)、單項(xiàng)選擇題（每題6分，共18分）)B. 6.0X103 kg/m3D. 3.0X104 kg/m3天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星，這顆行星的體積是 地球的5倍，質(zhì)量是地球的25倍。已知某一近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的 周期約為1.4小時(shí)，引力常量G=6.67X10F Nm2/kg%由此估算該 行星的平“均密度最接近（2.0X103 kg/m31.0X 104 kg/m3（2012-江蘇昆山模擬）身高為2m的宇航員，用背越式跳高, 在地球上能跳2 m,在另一星球上能跳5. m,若只考慮重力因素影響, 地球表面重力加速度為g,則該星球表面重力加速度約為（.）52 八1A

2、2s B祁 C.g D.羽如果把水星和金星繞太陽的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從水星與金星在一條直線上開始計(jì)時(shí)，若天文學(xué)家測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi)水星轉(zhuǎn) 過的角度為劣，金星轉(zhuǎn)過的角度為。2（劣、均為銳角），則由此條 件不能求出（）VA.B.C.D.水星和金星繞太陽運(yùn)動(dòng)而而薊之比水星和金星到太陽的距離之比水星和金星的密度之比 水星和金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比二、多項(xiàng)選擇題（每題8分，共24分）（2012-浙江寧波期末）1798年英國物理學(xué)家卡文迪許測(cè)出萬 有引力常量G,因此卡文迪許被人們稱為能稱岀地球質(zhì)量的人，若已 知萬有引力常量為G, 地球表面處的重力加速度為g,地球半徑為R, 地球上一個(gè)晝夜的時(shí)間

3、為L （地球自轉(zhuǎn)周期），一年的吋間為矣（地 球公轉(zhuǎn)的周期），地球中心到月球中心的距離為L，地球中心到太陽 中心的距離為厶2。你能計(jì)算出（）地球的質(zhì)量2地=咯太陽的質(zhì)量，太=端月月球的質(zhì)量川月=苓普可求月球、地球及太陽的密度2011年8月，“嫦娥二號(hào)”成功進(jìn)入了環(huán)繞“日地拉格朗日 點(diǎn)”的軌道，我國成為世界上第三個(gè)造訪該點(diǎn)的國家。如圖所示，該 拉格朗日點(diǎn)位于太陽和地球.連線的延長線上，一飛行.器處于該點(diǎn)， 在兒乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng).則此飛行 一器的(格朗日點(diǎn)線速度大于地球的線速度向心加速度大于地球的向心加速度向心力僅有太陽的引力提供向心力僅由地球的引力提供已知地球質(zhì)量為半

4、徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,地球同步衛(wèi) 星質(zhì)量為日引力常量為G o有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是 ( )衛(wèi)星距離地面的高度為勺衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為蹭衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度三、非選擇題(18分)(1)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律指出：行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的橢圓 軌道的半長軸的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比，即=周運(yùn)k, k是一個(gè)對(duì)所有行星都相同的常量。將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)按動(dòng)處理，請(qǐng)你推導(dǎo)出太陽系中該常量*的表達(dá)式。己知引力常量為G, 太陽的質(zhì)量為M *(2)開普勒定律不僅適用于太陽系，它對(duì)一切具有中心天體的 引力系統(tǒng)(如地月系統(tǒng))都成立。經(jīng)測(cè)定月地

5、距離為3.84X108隊(duì)， 月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為2.36X 106 s,試計(jì)算地球的質(zhì)量M地。(G=6.67X 10FNm2/kg2,結(jié)果保留一位有效數(shù)字）參考答案1. D 2. D 3. CAB 解析：在地球表面，物體的重力近似等于其萬有引力， 所以有可求得：，地=華，所以選項(xiàng)A正確；太陽對(duì)所以選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。解析：根據(jù)v=czr,此飛行器離太陽距離遠(yuǎn)，A正確; B正確：向心力由太陽和地球的引力的合力提供，C、地球的萬有引力提供其繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)的向心力，所以有G=m地 （奈，厶2,可求得：.=等音，選項(xiàng)B正確；已知地球半徑，還可以 求出地球的密度，但根據(jù)題中條件，無法求出月球的質(zhì)量及其密度和

6、 太陽的密度，AB根據(jù) a=cu2r,解析：A為同步衛(wèi)星的軌道半徑，A錯(cuò)。第一宇宙速度 是最大的運(yùn)行速度，越高的衛(wèi)星速度.越小，B對(duì)。衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的 向心力大小為湍嘗，C錯(cuò)。衛(wèi)星運(yùn)行的，向心加速度譯淙定=D錯(cuò)誤。BD譬，所以小于地球表面的重力加速度，D正確。7.答案：（1）響（2） 6X 1024 kg解析：（I）因行星繞太陽做句速圓周運(yùn)動(dòng)，于是軌道的半長軸 即為軌道半徑根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有mMi. /2兀、7 八Gp=m （亍）2KD3 廠于是有?=訪肱太即k=M太M &=籍（2）在月地系統(tǒng)中，設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為/?,周期 為T,由式可得號(hào)=糸M地解得M地= 6X 1024 kgW地=5X 1024kg也算對(duì)）_ Mg 47T239.答案：解析：設(shè)兩星質(zhì)量分別為場(chǎng)和岫，都繞連線上。點(diǎn)做周期為r的圓周運(yùn)動(dòng)，星球1和星球2