XX省高考物理一輪復(fù)習(xí)課時規(guī)范練萬有引力定律及其應(yīng)用新人教

XX省版高考物理一輪復(fù)習(xí)課時規(guī)范練萬有引力定律及其應(yīng)用新人教版XX省版高考物理一輪復(fù)習(xí)課時規(guī)范練萬有引力定律及其應(yīng)用新人教版PAGEXX省版高考物理一輪復(fù)習(xí)課時規(guī)范練萬有引力定律及其應(yīng)用新人教版課時規(guī)范練13萬有引力定律及其應(yīng)用基礎(chǔ)對點練1.(開普勒第三定律)已知地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑分別為R1和R2(公轉(zhuǎn)軌跡近似為圓),假如把行星與太陽連線掃過的面積與其所用時間的比值定義為掃過的面積速率。則地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)過程中掃過的面積速率之比是()A.B.C.D.答案B分析公轉(zhuǎn)的軌跡近似為圓,地球和火星的運動能夠看作勻速圓周運動,依據(jù)開普勒第三定律知=C,運動的周期之比,在一個周期內(nèi)掃過的面積之比為,面積速率為,可知面積速率之比為,故B正確,A、C、D錯誤。2.(對萬有引力定律的理解)(2018·河南六市一聯(lián))萬有引力定律和庫侖定律都知足距離平方反比規(guī)律,所以引力場和電場之間有很多相像的性質(zhì),在辦理相關(guān)問題時能夠?qū)⑺鼈冞M行類比。比方電場中引入電場強度來反應(yīng)電場的強弱,其定義為E=,在引力場中能夠用一個近似的物理量來反應(yīng)引力場的強弱。設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R,地球表面處重力加快度為g,引力常量為G。假如一個質(zhì)量為m的物體位于距地心2R處的某點,則以下表達式中能反應(yīng)該點引力場強弱的是()A.GB.GC.GD.答案C分析類比電場強度定義式E=,該點引力場強弱a=,所以C正確。3.(求天體的質(zhì)量)(2019·江西上饒中學(xué)月考)對于圍繞地球做圓周運動的衛(wèi)星來說,它們繞地球做圓周運動的周期會跟著軌道半徑的變化而變化,某同學(xué)依據(jù)測得的不同樣衛(wèi)星做圓周運動的半徑r與周期T的關(guān)系作出以以下圖圖象,則可求得地球質(zhì)量為(已知引力常量為G)()A.B.C.D.答案C分析由萬有引力供給向心力有G=mr,得r3=T2。由題圖可知,所以地球的質(zhì)量M=,故C正確,ABD錯誤。4.(求天體的密度)(2019·河北邯鄲永年區(qū)二中月考)假定地球可視為質(zhì)量平均散布的球體。已知地球表面重力加快度在兩極的大小為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()A.B.C.D.答案B分析在地球兩深重力等于萬有引力,依據(jù)萬有引力定律有G=mg0,在地球的赤道上重力等于萬有引力與向心力的差值,即G-m()2R=mg。地球的質(zhì)量為M=πR3ρ。聯(lián)立以上三式可得地球的密度ρ=,選項B正確。5.(多項選擇)(宇宙速度)以下對于三種宇宙速度的說法正確的選項是()A.第一宇宙速度v1=7.9km/s,第二宇宙速度v2=11.2km/s,則人造衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運轉(zhuǎn)時的速度大于等于v1,小于v2B.美國發(fā)射的“鳳凰”號火星探測衛(wèi)星,其發(fā)射速度大于第三宇宙速度C.第二宇宙速度是使物體能夠擺脫地球引力拘束,成為繞太陽運轉(zhuǎn)的小行星的最小發(fā)射速度D.第一宇宙速度7.9km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大運轉(zhuǎn)速度答案CD分析依據(jù)v=可知,衛(wèi)星的軌道半徑r越大,即距離地面越遠,衛(wèi)星的圍繞速度越小,v1=7.9km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大運轉(zhuǎn)速度,選項D正確;其他繞地球在圓軌道上運轉(zhuǎn)時的衛(wèi)星的速度都小于第一宇宙速度,選項A錯誤;美國發(fā)射的“鳳凰”號火星探測衛(wèi)星,仍在太陽的引力范圍內(nèi),所以其發(fā)射速度小于第三宇宙速度,選項B錯誤;第二宇宙速度是物體擺脫地球拘束而成為一顆繞太陽運轉(zhuǎn)的小行星的最小發(fā)射速度(在地面上發(fā)射),選項C正確。6.(多項選擇)(雙星問題)(2018·全國卷Ⅰ)2017年,人類第一次直接探測到來自雙中子星歸并的引力波。依據(jù)科學(xué)家們還原的過程,在兩顆中子星歸并前約100s時,它們相距約400km,繞兩者連線上的某點每秒轉(zhuǎn)動12圈。將兩顆中子星都看作是質(zhì)量平均散布的球體,由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識,能夠預(yù)計出這一時辰兩顆中子星()A.質(zhì)量之積B.質(zhì)量之和C.速率之和D.各自的自轉(zhuǎn)角速度答案BC分析設(shè)兩中子星質(zhì)量為m1、m2,圍繞半徑為r1、r2,兩星間距為r。所以有G=m1ω2r1,G=m2ω2r2可解得m1=;m2=所以m1+m2=,故B項正確;設(shè)兩星速率分別為v1、v2。所以有v1+v2=ω(r1+r2)=ωr由題意可得ω、r,故C項正確。7.(重力與萬有引力的關(guān)系)(2019·河南滑縣二聯(lián))已知地球兩極的重力加快度為g,地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍。考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,把地球視為質(zhì)量平均散布的球體,則赤道上的重力加快度為()A.gB.(1-)gC.(1-)gD.(1-)g答案D分析設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T。有一質(zhì)量為m的衛(wèi)星,該衛(wèi)星在地球兩極,有:G=mg;該衛(wèi)星在地球赤道上,有:G-mR=mg1;該衛(wèi)星在同步軌道上,有:G=mnR,聯(lián)立上邊三個式子,得g1=(1-)g,選項D正確。8.(多項選擇)(衛(wèi)星參量的比較)(2018·江蘇揚州一模)2017年9月25此后,微信啟動頁面采納“風(fēng)云四號”衛(wèi)星成像圖。“風(fēng)云四號”是我國新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星,則其在圓軌道上運轉(zhuǎn)時()A.可定位在赤道上空隨意高度B.線速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間C.角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等D.向心加快度比月球繞地球運轉(zhuǎn)的向心加快度大答案CD分析同步衛(wèi)星只幸好赤道上空,且高度保持不變。故A錯誤;第一宇宙速度為人造衛(wèi)星的最大運轉(zhuǎn)速度,氣象衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度,則B錯誤;同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期,所以同步衛(wèi)星繞地球運轉(zhuǎn)的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相等,則C正確;同步衛(wèi)星與月球都是萬有引力供給向心力,由=ma可得:a=,所以同步衛(wèi)星繞地球運轉(zhuǎn)的向心加快度比月球繞地球運轉(zhuǎn)的向心加快度大,則D正確。修養(yǎng)綜合練9.(2018·湖南雅禮中學(xué)月考)我國發(fā)射的第10顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面有必定的夾角,它的運轉(zhuǎn)周期是24小時。圖中的“8”字是該衛(wèi)星相對地面的運轉(zhuǎn)軌跡,它主要服務(wù)地域為亞太地域。已知地球半徑為R,地球同步衛(wèi)星的軌道距地面高度約為地球半徑的6倍,地球表面重力加快度為g。以下說法正確的選項是()A.該北斗衛(wèi)星的軌道半徑約為6RB.圖中“8”字交點不用然在赤道正上方C.該北斗衛(wèi)星的線速度小于赤道上物體隨處球自轉(zhuǎn)的線速度D.依題意可預(yù)計出赤道上物體隨處球自轉(zhuǎn)的向心加快度大小約為g答案D分析該北斗衛(wèi)星的軌道半徑約為r=6R+R=7R,A項錯誤;同步衛(wèi)星的軌道在赤道正上方,故圖中“8”字交點必定在赤道正上方,B項錯誤;該衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期,故衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度,依據(jù)v=ωr可知,該北斗衛(wèi)星的線速度大于赤道上物體隨處球自轉(zhuǎn)的線速度,C項錯誤;對衛(wèi)星G=m(7R),此中GM=gR2,則地球赤道上的物體隨處球自轉(zhuǎn)的向心加快度a=R,聯(lián)立解得a=,D項正確。10.(2019·山東夏津一中月考)假定兩顆質(zhì)量相等的星球繞其球心連線中心轉(zhuǎn)動,理論計算的周期與實質(zhì)觀察的周期有進出,且(n>1),科學(xué)家推斷,在以兩星球球心連線為直徑的球體空間中平均散布著暗物質(zhì),設(shè)兩星球球心連線長度為L,質(zhì)量均為m,據(jù)此推斷,暗物質(zhì)的質(zhì)量為()A.(n-1)mB.(2n-1)mC.mD.m答案D分析由于(n>1),所以T觀察=T理論<T理論,差別是以雙星連線為直徑的球體內(nèi)平均散布著的暗物質(zhì)惹起的,平均散布在球體內(nèi)的暗物質(zhì)對雙星系統(tǒng)的作用等效于這些暗物質(zhì)在雙星連線中點對雙星系統(tǒng)的作用,設(shè)這類暗物質(zhì)質(zhì)量為M,此時雙星做圓周運動的向心力由雙星的萬有引力和暗物質(zhì)對雙星的萬有引力供給,由萬有引力定律得G+G,G由以上兩式解得M=m,選項D正確,ABC錯誤。11.宇航員在某星球表面讓一個小球以初速v0做豎直上拋運動,經(jīng)過時間t小球落到星球表面。(1)求該星球表面周邊的重力加快度g星;(2)已知該星球的半徑為R,引力常量為G,求該星球的質(zhì)量M;(3)要使物體不再落回星球表面,沿星球表面平拋出的速度最少應(yīng)是多少?答案(1)(2)(3)速度最少應(yīng)是分析(1)由豎直上拋規(guī)律t上=tg星=(2)在星球表面物體所受萬有引力等于物體所受重力。即G=mg星,由②③可得M=(3)在星球表面物體的重力供給繞地球做勻速圓周運動的向心力mg星=m平拋的速度最少為v=。(1)A星體所受協(xié)力大小FA;(2)B星體所受協(xié)力大小FB;(3)C星體的軌道半徑RC;(4)三星體做圓周運動的周期T。答案(1)2(2)(3)a(4)π分析(1)由萬有引力定律,A星體所受B、C星體