高三物理萬有引力定律專題訓(xùn)練

高三物理萬有引力定律專題訓(xùn)練【感悟高考】高考本章要緊考查明白得明白得天體的運(yùn)動，熟練把握其重點(diǎn)公式,專門是在人造衛(wèi)星方面，幾乎是年年有題，年年新，考題難度中低檔居多，也有較少區(qū)分度大的難題．本章內(nèi)容的高考題型全面，選擇、填空、運(yùn)算至少顯現(xiàn)二種題型，選擇、填空題顯現(xiàn)幾率大于運(yùn)算題．由于近幾年對人造衛(wèi)星問題考查頻率較高且衛(wèi)星問題與現(xiàn)代科技結(jié)合緊密，對理論聯(lián)系實(shí)際的能力要求較高.我們應(yīng)當(dāng)足夠重視，并要加強(qiáng)本章知識綜合及應(yīng)用題訓(xùn)練，加強(qiáng)綜合能力的培養(yǎng)．【考點(diǎn)透視】知識要點(diǎn)與高考要求12（Ⅱ）萬有引力定律..21（Ⅱ）萬有引力定律的應(yīng)用.人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動（限于圓軌道）22（Ⅰ）宇宙速度.【基礎(chǔ)演練】選擇題（每題4分，共40分）1．卡文迪許巧妙地利用扭秤裝置，第一次在實(shí)驗(yàn)室里測出了萬有引力恒量的數(shù)值，在他的實(shí)驗(yàn)裝置中，下列哪些措施是為了測量極小的引力而采取的？（）A．將測量力變?yōu)闇y量力矩D．把實(shí)驗(yàn)裝置放在恒溫箱內(nèi)C．用鏡尺法顯示扭秤的偏轉(zhuǎn)情形B．使固定小球的質(zhì)量盡可能大些2．人造地球衛(wèi)星的軌道能夠是如此的（）A．與地球表面上某一緯度線（非赤道）是共面同心圓B．與地球表面上某一經(jīng)度線所決定的圓是共面同心圓C．與地球表面上的赤道線是共面同心圓，且衛(wèi)星相對地球表面是靜止的D．與地球表面上的赤道線是共面同心圓，但衛(wèi)星相對地球表面是運(yùn)動的3．在研究宇宙進(jìn)展演變的理論中，有一種學(xué)說叫做“宇宙膨脹說”，這種學(xué)說認(rèn)為萬有引力常量G在緩慢減?。勒者@一理論，在專門久專門久往常，太陽系中地球的公轉(zhuǎn)情形與現(xiàn)在相比（）A．公轉(zhuǎn)半徑R較大B．公轉(zhuǎn)周期T較小C．公轉(zhuǎn)速率v較大D．公轉(zhuǎn)角速度ω較小4．2006年北京西城抽樣星球上物體脫離星球引力需要的最小速度叫第二宇宙速度V2與第一宇宙速度V1的關(guān)系為V2=V1。已知某星球的半徑為R，它的表面重力加速度g’為地球重力加速度g的。假如不考慮其他星球的阻礙，則該星球的第二宇宙速度V2為；（）A．B。C。D。5.浙江名校2005學(xué)年第一學(xué)期高三期末調(diào)研物理試卷2004年，我國和歐盟合作正式啟動伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)打算，這將終止美國全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）一統(tǒng)天下的局面。據(jù)悉，“伽利略”衛(wèi)星定位系統(tǒng)將由30顆軌道衛(wèi)星組成，衛(wèi)星的軌道高度為2.4×104km，傾角為56，分布在3個軌道面上，每個軌道面部署9顆工作衛(wèi)星和1顆在軌備份衛(wèi)星，當(dāng)某顆工作衛(wèi)星顯現(xiàn)故障時可及時頂替工作。若某顆替補(bǔ)衛(wèi)星處在略低于工作衛(wèi)星的軌道上，則這顆衛(wèi)星的周期和速度與工作衛(wèi)星相比較，以下說法中正確的是（）A．替補(bǔ)衛(wèi)星的周期大于工作衛(wèi)星的周期，速度大于工作衛(wèi)星的速度，B．替補(bǔ)衛(wèi)星的周期大于工作衛(wèi)星的周期，速度小于工作衛(wèi)星的速度，C．替補(bǔ)衛(wèi)星的周期小于工作衛(wèi)星的周期，速度大于工作衛(wèi)星的速度，D．替補(bǔ)衛(wèi)星的周期小于工作衛(wèi)星的周期，速度小于工作衛(wèi)星的速度。6.河南省開封市2006屆高三年級第一次質(zhì)量檢測物理試卷同步衛(wèi)星距地心間距為r，運(yùn)行速率為v1，加速度為a1；地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，地球半徑為R；第一宇宙速度為v2，則下列比值中正確的是（） A. . C. D.7．黃岡中學(xué)2006屆高考第三輪模擬試題三月檢測題“神舟六號”載人飛船順利發(fā)射升空后，通過115小時32分的太空飛行，在離地面343km的圓軌道上運(yùn)行了77圈，運(yùn)動中需要多次“軌道堅(jiān)持”所謂“軌道堅(jiān)持”確實(shí)是通過操縱飛船上發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火時刻和推力的大小和方向，使飛船能保持在預(yù)定軌道上穩(wěn)固飛行，假如不進(jìn)行“軌道堅(jiān)持”，由于飛船受到軌道上稀薄空氣的阻礙，軌道高度會逐步降低，在這種情形下飛船的動能、重力勢能和機(jī)械能的變化情形是A．動能、重力勢能和機(jī)械能逐步減小B．重力勢能逐步減小，動能逐步增大，機(jī)械能不變C．重力勢能逐步增大，動能逐步減小，機(jī)械能不變D．重力勢能逐步減小，動能逐步增大，機(jī)械能逐步減小8．地球的公轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)軌道半徑分別為T和R；月球的公轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)軌道半徑分別為t和r，則太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為（）A．B．C．D．9．西安地區(qū)八校聯(lián)考火星的半徑約為地球半徑的一半，質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/9，那么A．火星的密度約為地球密度的9/8B．火星表面的重力加速度約為地球表面的重力加速度的9/4C．火星表面的重力加速度約為地球表面的重力加速度的4/9D．火星上的第一宇宙速度約為地球上第一宇宙速度的10．兩行星A、B各有一顆衛(wèi)星a和b，衛(wèi)星的圓軌道接近各自行星表面，假如兩行星質(zhì)量之比MA：MB=P，兩行星半徑之比RA：RB＝q則兩個衛(wèi)星周期之比Ta：Tb為（）A．B．C．D．二、填空與實(shí)驗(yàn)題（共20分）11．煙臺市第一學(xué)期期末考試高三物理試題一衛(wèi)星繞某行星做勻速圓周運(yùn)動，已知行星的質(zhì)量M1與衛(wèi)星的質(zhì)量M2之比M1：M2=81，行星的半徑R1與衛(wèi)星的半徑R2之比R1：R2=3.6，行星與衛(wèi)星之間的距離r與行星的半徑R1之比r/R=60，設(shè)行星表面的重力加速度為g1，衛(wèi)星表面的重力加速度為g2，衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度為，則g1：g2=，：g1=12．2006年廣州市一般高中畢業(yè)班綜合測試（一）物理神舟六號載人飛船在繞地球飛行了5圈后變軌，軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨葹閔的圓形軌道．已知地球半徑為R，地面鄰近的重力加速度為g．則用以上物理量，飛船在圓軌道上運(yùn)行的速度表達(dá)式為，運(yùn)行的周期的表達(dá)式為．13．一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)覺的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上．飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材：①精確秒表一只；②已知質(zhì)量為m的物體一個；③彈簧秤一個．若宇航員在繞行時及著陸后各作了一次測量，依據(jù)測量數(shù)據(jù)，可求出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M(已知萬有引力常量為G，忽略行星的自轉(zhuǎn))．⑴宇航員兩次測量的物理量分別應(yīng)是什么？⑵用所測數(shù)據(jù)求出該星球的半徑R及質(zhì)量M的表達(dá)式．三、運(yùn)算題14．2006年江蘇省物理高考模擬考試（8分）中國首個月球探測打算“嫦娥工程”，于2003年3月1日啟動，將分三個時期實(shí)施，第一在2007年發(fā)射圍繞月球的衛(wèi)星“嫦娥一號”，深入了解月球；到2020年發(fā)射月球探測器，在月球上進(jìn)行實(shí)地探測；到2021年送機(jī)器人上月球，建立觀測站，實(shí)地實(shí)驗(yàn)采樣并返回地球，為載人登月及月球基地選址做預(yù)備。假如“嫦娥一號”關(guān)閉發(fā)動機(jī)后在距離月面h=260km的高度處繞月球做勻速圓周運(yùn)動，求飛船速度的大小。（已知月球半徑R=1.74×106m，月球表面的重力加速度g=1.6m/s2。保留兩位有效數(shù)字）15．06江蘇省部分學(xué)校統(tǒng)考（10分）圖1日報日金地2005年最壯觀的天文現(xiàn)象莫過于金星凌日，金星是太陽系里唯獨(dú)逆向自轉(zhuǎn)的行星，金星上太陽西升東落，人們稱金星為太陽的逆子確實(shí)是那個緣故.如圖1，金星和地球繞太陽的運(yùn)動能夠近似看做同一平面內(nèi)的逆時針方向的勻速圓周運(yùn)動.已知金星和地球公轉(zhuǎn)的半徑分別為1.1×108km和1.5×108圖1日報日金地17．（10分）中子星是恒星演變到最后的一種存在形式．(1)有一密度平均的星球，以角速度ω繞自身的幾何對稱軸旋轉(zhuǎn)．若堅(jiān)持其表面物質(zhì)不因快速旋轉(zhuǎn)而被甩掉的力只有萬有引力，那么該星球的密度至少要多大?(2)蟹狀星云中有一顆中子星，它每秒轉(zhuǎn)30周，以此數(shù)據(jù)估算這顆中子星的最小密度．(3)若此中子星的質(zhì)量約為太陽的質(zhì)量(2×1030kg)，試問它的最大可能半徑是多大?圖218．（12分）打算發(fā)射一顆距離地面高度為地球半徑R0的圓形軌道地球衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道平面與赤道表面重合，如圖2所示，已知地球表面重力加速度為g，則：圖2（1）求出衛(wèi)星繞地心運(yùn)動周期T（2）設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期T0，該衛(wèi)星繞地旋轉(zhuǎn)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，則在赤道上一點(diǎn)的人能連續(xù)看到該衛(wèi)星的時刻是多少？【試題精析】選擇題1．1．〖評注〗簡單題考查考點(diǎn)12萬有引力定律〖思路點(diǎn)撥〗了解扭稱實(shí)驗(yàn)的放大原理〖答案〗AC2.〖評注〗簡單題考查考點(diǎn)21萬有引力定律的應(yīng)用.人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動〖思路點(diǎn)撥〗由于衛(wèi)星依靠地球引力提供向心力,其軌道一定是沿經(jīng)線或赤道的.〖答案〗BCD3.〖評注〗簡單題考查考點(diǎn)21萬有引力定律的應(yīng)用.〖思路點(diǎn)撥〗由萬有引力提供向心力的公式可得〖答案〗BC4．〖評注〗中等難度題考查考點(diǎn)22.宇宙速度〖思路點(diǎn)撥〗地球表面重力近似等于向心力v2==〖答案〗C5．〖評注〗簡單題考查考點(diǎn)21人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動〖思路點(diǎn)撥〗由于替補(bǔ)衛(wèi)星處在略低于工作衛(wèi)星的軌道上依照能夠判定替補(bǔ)衛(wèi)星周期較小而速度較大.〖答案〗C6．〖評注〗中等難度題考查考點(diǎn)22.宇宙速度〖思路點(diǎn)撥〗分清同步衛(wèi)星,地球自轉(zhuǎn)和近地衛(wèi)星3種不同的物理情形由上題公式可迅速得到正確答案.〖答案〗AC7．〖評注〗簡單題考查考點(diǎn)21人造地球衛(wèi)星運(yùn)動的能量關(guān)系〖答案〗D8．〖評注〗中等難度題考查考點(diǎn)21萬有引力定律的應(yīng)用〖思路點(diǎn)撥〗由萬有引力定律得兩式相除得〖答案〗C9.〖評注〗中等難度題考查考點(diǎn)21萬有引力定律的應(yīng)用〖思路點(diǎn)撥〗由萬有引力提供向心力可知〖答案〗AC10.〖評注〗中等難度題考查考點(diǎn)21萬有引力定律的應(yīng)用〖思路點(diǎn)撥〗可得周期表達(dá)式得〖答案〗A題號12345678910答案ACBCDBCCCACDCACA二、填空與實(shí)驗(yàn)題（共20分）11.〖評注〗中等難度題考查考點(diǎn)21人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動〖思路點(diǎn)撥〗（1）關(guān)于行星表面.................①關(guān)于衛(wèi)星表面..................②由①②得3分（2）關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星：.........③由①③得..3分12．〖評注〗中等難度題考查考點(diǎn)21人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動〖思路點(diǎn)撥〗設(shè)地球質(zhì)量為M，飛船質(zhì)量為m，圓軌道的半徑為；依照萬有引力定律和牛頓第二定律Geq\f(Mm,r2)=meq\f(v2,r)在地面鄰近Geq\f(Mm,R2)=mgr=R+h解得：v=Req\r(\f(g,R+h))（3分）由T=eq\f(2πr,v)求得：T=eq\f(2π,R)eq\r(\f((R+h)3,g))（3分）13．〖評注〗中等難度題考查考點(diǎn)21萬有引力定律的應(yīng)用〖思路點(diǎn)撥〗⑴繞行一周的周期T和靜止時的重力F（4分）⑵T2F/4π2mT4F3/16Gπ4m3]（4分）三、運(yùn)算題14．〖思路點(diǎn)撥〗在月球表面①（2分）在高空②（2分）聯(lián)立①和②式，解得③（2分）（2分）近幾年對人造衛(wèi)星問題考查頻率較高，衛(wèi)星問題與現(xiàn)代科技結(jié)合緊密，對理論聯(lián)系實(shí)際的能力要求較高，要引起足夠重視，要加強(qiáng)本章知識綜合及應(yīng)用題訓(xùn)練，加強(qiáng)綜合能力的培養(yǎng)．15．【解析】（10分）（2分）（2分）（2分）（2分）（2分）．（2分）（2分）（2分）（2分）（2分）【評注】天體問題要抓住萬有引力提供向心力這一關(guān)鍵點(diǎn)，結(jié)合圓周運(yùn)動的知識處理相關(guān)問題.關(guān)于本題天體中的行星從題中圖示位置的追及問題要注意再一次達(dá)到最近時，內(nèi)軌道的行星比外軌道的行星至少多運(yùn)動一圈.假如是第一次相距最遠(yuǎn)，則內(nèi)軌道上的