2019-2020年高考物理 分類練習(xí)3 萬有引力定律及其應(yīng)用.doc

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2019-2020年高考物理 分類練習(xí)3 萬有引力定律及其應(yīng)用 一、單選題 1、已知太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為390，月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天.利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識，可估算出太陽對月球與地球?qū)υ虑虻娜f有引力的比值約為 A．0.2 B．2 C．20 D．200 B(08全國1卷) 2、據(jù)媒體報(bào)道,嫦娥一號衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道,軌道高度200 km,運(yùn)用周期127分鐘。若還知道引力常量和月球平均半徑,僅利用以上條件不能求出的是B（08北京卷） A．月球表面的重力加速度 B．月球?qū)πl(wèi)星的吸引力 C．衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的速度 D．衛(wèi)星繞月運(yùn)行的加速度 3、1990年4月25日，科學(xué)家將哈勃天文望遠(yuǎn)鏡送上距地球表面約600 km的高空，使得人類對宇宙中星體的觀測與研究有了極大的進(jìn)展。假設(shè)哈勃望遠(yuǎn)鏡沿圓軌道繞地球運(yùn)行。已知地球半徑為6.4106m，利用地球同步衛(wèi)星與地球表面的距離為3.6107m這一事實(shí)可得到哈勃望遠(yuǎn)鏡繞地球運(yùn)行的周期。以下數(shù)據(jù)中最接近其運(yùn)行周期的是 B（08四川卷） A．0.6小時(shí) B．1.6小時(shí) C．4.0小時(shí) D．24小時(shí) 4、火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和，地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為 B（08江蘇卷） A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g 5、由于地球的自轉(zhuǎn)，使得靜止在地面的物體繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。對于這些做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，以下說法正確的是 D（08廣東理科基礎(chǔ)） A．向心力指向地心　　　　　　　　　B．速度等于第一宇宙速度 C．加速度等于重力加速度　　　　　　D．周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相等 6、（廣東卷）12．圖是“嫦娥一號奔月”示意圖，衛(wèi)星發(fā)射后通過自帶的小型火箭多次變軌，進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，最終被月球引力捕獲，成為繞月衛(wèi)星，并開展對月球的探測，下列說法正確的是C（08廣東卷） A．發(fā)射“嫦娥一號”的速度必須達(dá)到第三宇宙速度 B．在繞月圓軌道上，衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān) C．衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比 D．在繞月軌道上，衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力 7、據(jù)報(bào)道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍，一個(gè)在地球表面重量為600N的人在這個(gè)行星表面的重量將變?yōu)?60N。由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為B （07全國1卷） A．0.5 B．2 C．3.2 D．4 8、不久前歐洲天文學(xué)就發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星，命名為“格利斯581c”。該行星的質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍。設(shè)想在該行星表面附近繞行星沿圓軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為，在地球表面附近繞地球沿圓軌道運(yùn)行的形同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為，則為C（07北京卷） A．0.13 B．0.3 C．3.33 D．7.5 9、天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了某恒星有一顆行星在圓形軌道上繞其運(yùn)動(dòng)，并測出了行星的軌道半徑和運(yùn)行周期。由此可推算出C（07寧夏卷） A．行星的質(zhì)量 B．行星的半徑 C．恒星的質(zhì)量 D．恒星的半徑 10、我國探月的“嫦娥工程”已啟動(dòng)，在不久的將來，我國宇航員將登上月球。假如宇航員在月球上測得擺長為l的單擺做小振幅振動(dòng)的周期為 T ，將月球視為密度均勻、半徑為r的球體，則月球的密度為B（07四川卷） 11、我國繞月探測工程的預(yù)先研究和工程實(shí)施已取得重要進(jìn)展。設(shè)地球、月球的質(zhì)量分別為m1、m2，半徑分別為R1、R2，人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度為v，對應(yīng)的環(huán)繞周期為T，則環(huán)繞月球表面附近圓軌道飛行的探測器的速度和周期分別為A（07天津卷） A．， B．，　　 C．， D．， 12、我國將要發(fā)射一顆繞月運(yùn)行的探月衛(wèi)星“嫦娥1號”。設(shè)該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼近月球表面。已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，月球的半徑約為地球半徑的,地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s，則該探月衛(wèi)星繞月運(yùn)行的速率約為B（06全國1卷） A. 0.4km/s B. 1.8km/s C. 11km/s D. 36km/s 13、一飛船在某行星表面附近沿圓軌道繞該行星飛行。認(rèn)為行星是密度均勻的球體，要確定該行星的密度，只需要測量C（06北京卷） A．飛船的軌道半徑 B．飛船的運(yùn)行速度 C．飛船的運(yùn)行周期 D．行星的質(zhì)量 14、舉世矚目的“神舟”六號航天飛船的成功發(fā)射和順利返回，顯示了我國航天事業(yè)取得的巨大成就．已知地球的質(zhì)量為M，引力常量為G，設(shè)飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，則飛船在圓軌道上運(yùn)行的速率為A（06江蘇卷） A． B． C． D． 15、宇航員在月球上做自由落體實(shí)驗(yàn)，將某物體由距月球表面高h(yuǎn)處釋放，經(jīng)時(shí)間t后落到月球表面（設(shè)月球半徑為R）。據(jù)上述信息推斷，飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速率為B（06重慶卷） A． B． C． D． 16、如圖，地球赤道上的山丘e，近地資源衛(wèi)星p和同步通信衛(wèi)星q均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)e、p、q的圓周運(yùn)動(dòng)速率分別為v1、v2、v3，向心加速度分別為a1、a2、a3，則D（08災(zāi)區(qū)卷） A．v1＞v2＞v3 B．v1＜v2＜v3 C．a(chǎn)1＞a2＞a3 D．a(chǎn)1＜a3＜a2 二、多選題 1、據(jù)報(bào)道．我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號01 星”于2008 年4 月25 日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過4 次變軌控制后，于5 月l 日成功定點(diǎn)在東經(jīng)77赤道上空的同步軌道。關(guān)于成功定點(diǎn)后的“天鏈一號01 星”，下列說法正確的是BC（08山東卷） A． 運(yùn)行速度大于7.9km/s B．離地面高度一定，相對地面靜止 C．繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大 D．向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等 2、假設(shè)太陽系中天體的密度不變，天體直徑和天體之間距離都縮小到原來的一半，地球繞太陽公轉(zhuǎn)近似為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列物理量變化正確的是BC（07江蘇卷） A．地球的向心力變?yōu)榭s小前的一半 B．地球的向心力變?yōu)榭s小前的 C．地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期與縮小前的相同 D．地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期變?yōu)榭s小前的一半 3、2007年4月24日，歐洲科學(xué)家宣布在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的類地行星Gliest581c.這顆星繞紅Gliese 581運(yùn)行的星球有類似的星球的溫度，表面可能有液態(tài)水存在，距離地球約為20光年，直徑約為地球的1.5倍，質(zhì)量約為地球的5倍，繞紅矮星Gliese 581運(yùn)行的周期約為13天。假設(shè)有一艘宇宙飛船飛船飛臨該星球表面附近軌道，下列說法正確的是 A．飛船在Gliest 581c表面附近運(yùn)行的周期約為13天 B．飛船在Gliest 581c表面附近運(yùn)行時(shí)的速度大于7.9km/s C．人在liese 581c上所受重力比在地球上所受重力大 D．Gliest 581c的平均密度比地球平均密度小 BC（07山東卷） 4、土衛(wèi)十和土衛(wèi)十一是土星的兩顆衛(wèi)星，都沿近似為圓周的軌道線土星運(yùn)動(dòng).其參數(shù)如表： 兩衛(wèi)星相比土衛(wèi)十AD（07重慶卷） 衛(wèi)星半徑(m) 衛(wèi)星質(zhì)量(kg) 軌道半徑(m) 土衛(wèi)十 8.90104 2.011018 1.51108 土衛(wèi)十一 5.70104 5.601017 1.51108 A．受土星的萬有引力較大 B．繞土星的圓周運(yùn)動(dòng)的周期較大 C．繞土星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度較大 D．動(dòng)能較大 三、填空題 1、某行星繞太陽運(yùn)動(dòng)可近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為＿＿＿＿＿；太陽的質(zhì)量可表示為＿＿＿＿＿。 【答案】：， (08上海卷) 2、一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)擋光片從一光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的光電門的狹縫中經(jīng)過，如圖1 所示。圖2為光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮住的時(shí)間。（08四川卷） 10.242 ；24.220；1.69 擋光片的寬度用螺旋測微器測得，結(jié)果如圖3所示。圓盤直徑用游標(biāo)卡尺測得，結(jié)果如圖4所示。由圖可知， （l）擋光片的寬度為____________mm。 （2）圓盤的直徑為__________cm。 （3）若光電數(shù)字計(jì)時(shí)器所顯示的時(shí)間為50.0 ms，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為_______弧度/秒（保留3位有效數(shù)字）。 四、計(jì)算題 1、宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時(shí)間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時(shí)間5t小球落回原處。（取地球表面重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力不計(jì)）(07上海卷) （1）求該星球表面附近的重力加速度g’； 2 （2）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星:R地＝1:4，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之 比M星:M地。 1：80 2、天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍。利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運(yùn)動(dòng)特征可推算出它們的總質(zhì)量。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期均為T，兩顆恒星之間的距離為r，試推算這個(gè)雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量。（引力常量為G）（08寧夏卷） 3、土星周圍有許多大小不等的巖石顆粒，其繞土星的運(yùn)動(dòng)可視為圓周運(yùn)動(dòng)。其中有兩個(gè)巖石顆粒A和B與土星中心距離分別位rA=8.0104km和rB=1.2105km。忽略所有巖石顆粒間的相互作用。（結(jié)果可用根式表示） （1）求巖石顆粒A和B的線速度之比。 （2）求巖石顆粒A和B的周期之比。 （3）土星探測器上有一物體，在地球上重為10N，推算出他在距土星中心3.2105km處受到土星的引力為0.38N。已知地球半徑為6.4103km，請估算土星質(zhì)量是地球質(zhì)量的多少倍？ (07廣東卷) （1） （2） （3） 4、蕩秋千是大家喜愛的一項(xiàng)體育活動(dòng)。隨著科技的迅速發(fā)展，將來的某一天，同學(xué)們也許會在其它星球上享受蕩秋千的樂趣。假設(shè)你當(dāng)時(shí)所在星球的質(zhì)量是M、半徑為R,可將人視為質(zhì)點(diǎn)，秋千質(zhì)量不計(jì)、擺長不變、擺角小于90，萬有引力常量為G。那么，(06四川卷) (1)該星球表面附近的重力加速度g星等于多少？ 答案： (2)若經(jīng)過最低位置的速度為v0,你能上升的最大高度是多少？