高三物理《萬有引力》過關(guān)測試題含含

高三物理《萬有引力》過關(guān)測試題含含高三物理《萬有引力》過關(guān)測試題含含高三物理《萬有引力》過關(guān)測試題含含2019屆高三物理《萬有引力》過關(guān)測試題1．(2019·廈門檢測)以下列圖是在同一軌道平面上的三顆不相同的人造地球衛(wèi)星，關(guān)于各物理量的關(guān)系，以下說法正確的選項(xiàng)是A．線速度vA<vB<vCB．萬有引力FA>FB>FCC．角速度ωA>ωB>ωCD．向心加速度aA<aB<aC答案C2.有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面處的重力加速度是地球表面處重力加速度的4倍，則該星球的質(zhì)量將是地球質(zhì)量的(忽略其自轉(zhuǎn)影響)( )14A.B.4倍C.16倍D.64倍剖析天體表面的重力加速度g＝GM2，又知ρ＝RM3M＝3，因此M＝3，因此M＝V4πR39g216πρ3，故2GM星＝M地g星g地3＝64。答案D3.關(guān)于環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星來說，它們繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期會(huì)隨著軌道半徑的變化而變化，某同學(xué)依照測得的不相同衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r與周期T關(guān)系作出如圖7所示圖象，則可求得地球質(zhì)量為(已知引力常量為G)( )2a4πA.GbB.2b4πGaC.Ga4π2bD.2bD.Gb4π2a2aMm剖析由G2＝mr(r2πT)2，得r3＝2GMT2，即4π3rGM2＝2＝T4πab，求得地球的4π2a質(zhì)量為M＝，因此A項(xiàng)正確。Gb答案A4、(2019·合肥模擬)1798年，英國物理學(xué)家卡文迪許測出引力常量G，因此卡文迪許被人們稱為能稱出地球質(zhì)量的人。若已知引力常量G，地球表面處的重力加速度g，地球半徑R，

地球上一個(gè)晝夜的時(shí)間T1(地球自轉(zhuǎn)周期)，一年的時(shí)間T2(地球公轉(zhuǎn)的周期)，地球中心到月球中心的距離L1，地球中心到太陽中心的距離L2，可估計(jì)出23gR2πL2A．地球的質(zhì)量mB．太陽的質(zhì)量m地＝太＝2GGT24π2L31C．月球的質(zhì)量mD．可求月球、地球及太陽的密度月＝2GT12m地mgRm地m4π太[剖析]由mg＝G2得m，A正確。地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)有G＝m地＝2地2RGLT222L2，m太＝4π2L32，B錯(cuò)誤。同理，月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，只能算出地球的質(zhì)量m地＝2GT24π2L31(T3為月球繞地球2GT3公轉(zhuǎn)周期)，C錯(cuò)誤。欲計(jì)算天體密度，還需知道天體的體積。本題誠然可求出太陽質(zhì)量，但不知太陽半徑，故無法求出太陽密度，不知月球質(zhì)量和半徑，故無法求出月球密度，D不對。[答案]A5、(多項(xiàng)選擇)(2019·唐山模擬)宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只碰到互相之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)。在浩蕩的銀河系中，多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙第1頁星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖4－4－9所示。若AO＞OB，則圖4－4－9A．星球A的質(zhì)量必然大于B的質(zhì)量B．星球A的線速度必然大于B的線速度C．雙星間距離必然，雙星的質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大D．雙星的質(zhì)量必然，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大[剖析]設(shè)雙星質(zhì)量分別為mA、mB，軌道半徑分別為RA、RB，兩者間距為L，周期為T，角速度為ω，由萬有引力定律可知：GmAmB2＝mAωA①LGmAmB2＝mBω2RB②LRA＋RB＝L③由①②式可得mARB＝，而AO＞OB，故A錯(cuò)誤。mBRAvA＝ωRA，vB＝ωRB，B正確。聯(lián)立①②③得G(mA＋mB)＝ω2π2L，又由于T＝3，又由于T＝ω，可知D正確、C錯(cuò)誤。[答案]BD6．(多項(xiàng)選擇)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號丙”運(yùn)載火箭，成功將第11顆北半導(dǎo)航衛(wèi)星送入了太空預(yù)定軌道。這是一顆地球同步衛(wèi)星，若衛(wèi)星離地心距離為r，運(yùn)轉(zhuǎn)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，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R，則A.a1a2＝rRB.a1a2＝2R2C.rv1v2＝2R2D.rv1v2＝Rr2剖析同步衛(wèi)星的角速度等于靜止在地球赤道上物體的角速度，由a＝rω得，a1r＝，a2R選項(xiàng)A對而B錯(cuò)；萬有引力充當(dāng)向心力，由v＝答案ADGM得，rv1＝v2R，選項(xiàng)D對。r7、(多項(xiàng)選擇)在完成各項(xiàng)既定任務(wù)后，“神舟九號”飛船于2012年6月29日10時(shí)許返回地面，主著陸場位于內(nèi)蒙古四子王旗地區(qū)。如圖4所示，飛船在返回地面時(shí)，要在P點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，Q為軌道Ⅱ上的一點(diǎn)，M為軌道Ⅰ上的另一點(diǎn)，關(guān)于“神舟九號”的運(yùn)動(dòng)，以下說法中正確的有( )A.飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的速度小于經(jīng)過Q的速度B.飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過M的速度C.飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期大于在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期D.飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過M的加速度剖析飛船在軌道Ⅱ上由Q點(diǎn)向P點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要戰(zhàn)勝萬有引力做功，因此經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，可知選項(xiàng)A正確；飛船在軌道Ⅰ上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故飛船經(jīng)過P、M兩點(diǎn)時(shí)的速率相等，由于飛船在P點(diǎn)進(jìn)入軌道Ⅱ時(shí)相關(guān)于軌道Ⅰ做向心運(yùn)動(dòng)，可知飛船在軌道Ⅱ上P點(diǎn)速度小于軌道Ⅰ上P點(diǎn)速度，應(yīng)選項(xiàng)B正確；依照開普勒第三定律可知，飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；依照第2頁牛頓第二定律可知，飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的加速度與在軌道Ⅰ上經(jīng)過M的加速度大小相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案AB8．（2019·海南單科)若在某行星和地球上相關(guān)于各自的水平川面周邊相同的高度處、以相同的速率平拋一物體，它們在水平方向運(yùn)動(dòng)的距離之比為2∶7。已知該行星質(zhì)量約為地球的7倍，地球的半徑為R。由此可知，該行星的半徑約為A.12RB.72RC．2RD.7R2剖析行家星和地球上相關(guān)于各自的水平川面周邊相同的高度處、以相同的速率平拋一物體，它們經(jīng)歷的時(shí)間之比即為在水平方向運(yùn)動(dòng)的距離之比，因此t1＝t22。豎直方向上做7自由落體運(yùn)動(dòng)，重力加速度分別為g1和g2，因此g1g2＝2h/t2h/t21tt＝22227＝。214設(shè)行星和地球的質(zhì)量分別為7M和M，行星的半徑為r，由牛頓第二定律得7MmG2＝mg1①rMmG2＝mg2②R①/②得r＝2R因此A、B、D錯(cuò)，C對。答案C9．（2019昆明八中檢測）假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，距離地球球心為r處的重力加速度大小可能為以以下列圖像中的哪一個(gè)10．(14分)(2019·洛陽模擬)某星球的質(zhì)量為M，在該星球表面某一傾角為θ的山坡

上以初速度v0平拋一物體，經(jīng)時(shí)間t該物體落到山坡上。欲使該物體不再落回星球的表面，求最少應(yīng)以多大的速度拋出該物體？(不計(jì)所有阻力，引力常量為G)剖析由題意可知，要求該星球上的“近地衛(wèi)星”的繞行速度，即第一宇宙速度。設(shè)該星球表面處的重力加速度為g，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得tanθ＝y(tǒng)/xy＝12gt2，x＝v0t聯(lián)立解得g＝2v0ttanθ①M(fèi)m關(guān)于該星球表面上的物體有：G2＝mg②R聯(lián)立①②解得R＝GMt2v0tanθ③關(guān)于繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的“近地衛(wèi)星”，應(yīng)有：m′g＝m′2v④R聯(lián)立①③④解得：v＝42GMv0tanθt。第3頁答案42GMv0tanθt11．宇航員成功登上半徑為R的某星球后，為初測星球質(zhì)量，在該星球表面上固定一傾角o為θ=30的斜面。使小物塊以速度v0從斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，獲取其往返運(yùn)動(dòng)v-t圖線如圖。若圖中t0已知，且引力常量為G。求：（1）物塊回到斜面底端時(shí)的速度大??；（2）該星球的質(zhì)量。11.（共10分）解：（1）(4分)設(shè)物塊回到斜面底端時(shí)的速度大小為v，物塊在斜面往返運(yùn)動(dòng)的距離相等v0t0v2t022得vv02o(2)(6分)設(shè)星球表面的重力加速度為g，依照圖線得a1v0t0a2vv02t4t00物塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)00mgsin30mgcos30ma1物塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)00mgsin30mgcos30ma2解得g5v04t0星球表面有MmGmg2R星球的質(zhì)量為M25vR04tG012、(10分)一顆在赤道平面內(nèi)翱翔的人造地球衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R(R為地球半徑)。已知地球表面的重力加速度為g，則該衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期是多大？若衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，已知地球自轉(zhuǎn)的角速度為ω0，某一時(shí)辰該衛(wèi)星經(jīng)過赤道上某建筑物的正