2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 第5課時萬有引力定律及其應(yīng)用

1、第5課時 萬有引力定律及其應(yīng)用 一、選擇題1兩個大小相同的實(shí)心小鐵球緊靠在一起時，它們之間的萬有引力為F.若兩個半徑為實(shí)心小鐵球半徑2倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起，則它們之間的萬有引力為 ()A2F B4F C8F D16F2如圖1所示，A和B兩行星繞同一恒星C做圓周運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)方向相同，A行星的周期為T1，B行星的周期為T2，某一時刻兩行星相距最近，則 ()A經(jīng)過T1T2兩行星再次相距最近B經(jīng)過兩行星再次相距最近圖 1C經(jīng)過兩行星相距最遠(yuǎn) D經(jīng)過兩行星相距最遠(yuǎn) 3(山東高考)2020年9月25日至28日，我國成功實(shí)施了“神舟”七號載人航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)3

2、43千米處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘下列判斷正確的是 ()A飛船變軌前后的機(jī)械能相等B飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C飛船在此圓軌道上運(yùn)動的角速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動的角速度D飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動的加速度4(北京高考)據(jù)媒體報道，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)行周期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 ()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)星繞月運(yùn)行的速度D衛(wèi)星繞月運(yùn)行的加速度5(2020重慶理綜)據(jù)報道，“嫦娥一

3、號”和“嫦娥二號”繞月飛行器的圓形軌道距月球表面分別約為200 km和100 km，運(yùn)行速率分別為v1和v2.那么，v1和v2的比值為(月球半徑取1 700 km) ()A. B. C. D.61990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6.4106 m，利用地球同步衛(wèi)星與地球表面的距離為3.6107 m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 ()A0.6小時 B1.6小時 C4.0小時 D24小時7星球上的物體脫離星球引力所需的最小速

4、度稱為第二宇宙速度星球的第二宇宙速度v2與第一宇宙速度v1的關(guān)系是v2v1.已知某星球的半徑為r，表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的，不計其它星球的影響，則該星球的第二宇宙速度為 ()A. B. C. D.gr8太空被稱為是21世紀(jì)技術(shù)革命的搖籃擺脫地球引力，在更“純凈”的環(huán)境中探求物質(zhì)的本質(zhì)，撥開大氣層的遮蓋，更直接地探索宇宙的奧秘，一直是科學(xué)家們夢寐以求的機(jī)會“神舟”系列載人飛船的成功發(fā)射與回收給我國航天界帶來足夠的信心，我國提出了載人飛船太空實(shí)驗(yàn)室空間站的三部曲構(gòu)想某宇航員要與軌道空間站對接，飛船為了追上軌道空間站 ()A只能從較低軌道上加速B只能從較高軌道上加速C只能從空間站同一

5、高度的軌道上加速D無論在什么軌道上，只要加速都行9質(zhì)量相等的甲、乙兩顆衛(wèi)星分別貼近某星球表面和地球表面圍繞其做勻速圓周運(yùn)動，已知該星球和地球的密度相同，半徑分別為R和r，則 ()A甲、乙兩顆衛(wèi)星的加速度之比等于RrB甲、乙兩顆衛(wèi)星所受的向心力之比等于11C甲、乙兩顆衛(wèi)星的線速度之比等于11D甲、乙兩顆衛(wèi)星的周期之比等于Rr10據(jù)報道，我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號01星”于2020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1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 ()A繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大B離地面高

6、度一定，相對地面靜止C周期與靜止在赤道上物體的周期相等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二、非選擇題11(2020北京理綜)已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響(1)推導(dǎo)第一宇宙速度v1的表達(dá)式；(2)若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)行軌道距離地面高度為h，求衛(wèi)星的運(yùn)行周期T.12飛天同學(xué)是一位航天科技愛好者，當(dāng)他從新聞中得知，中國航天科技集團(tuán)公司將在2020年底為青少年發(fā)射第一顆科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“希望一號”衛(wèi)星(代號XW1)時，他立刻從網(wǎng)上搜索有關(guān)“希望一號”衛(wèi)星的信息，其中一份資料中給出該衛(wèi)星運(yùn)行周期10.9 min.他根據(jù)所學(xué)知識計算出繞地衛(wèi)星的周期不可能小于83 min，從而斷定此數(shù)據(jù)有誤已知地球的半徑R6.4106 m，地球表面的重力加速度g10 m/s2.請你通過計算說明為什么發(fā)射一顆周期小于83 min的繞地球運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星是不可能的答案 1.D 2.B 3.BC 4.B 5.C 6.B 7.C 8.A 9.A 10.ABC11. (1)(2) 12.設(shè)地球質(zhì)量為M，航天器質(zhì)量為m，航天器繞地球運(yùn)行的軌道半徑為r、周期為T，根據(jù)萬有引力定律和牛頓運(yùn)動定律有Gmr，解得T2.由上式可知，軌道半徑越小，周期越小因此，衛(wèi)星貼地飛行(rR)的周期最小，設(shè)為Tmin，則Tmin2質(zhì)量為m的物體在地球表面上所