（江蘇專用）高三物理（第02期）解析分項匯編 專題06 萬有引力定律（含解析）新人教版

江蘇省物理單科卷有其特定的命題模板，無論是命題題型、考點分布、模型情景等，還是命題思路和發(fā)展趨向方面都不同于其他省市的地方卷。為了給江蘇考區(qū)廣大師生提供一套專屬自己的復習備考資料，物理解析團隊的名校名師們精心編寫了本系列資料。本資料以江蘇考區(qū)的最新名校試題為主，借鑒并吸收了其他省市最新模擬題中對江蘇考區(qū)具有借鑒價值的典型題，優(yōu)化組合，合理編排，極限命制。專題6萬有引力定律(解析版)一、單項選擇題。1．【2014·湖北省重點中學高三十月聯(lián)考】下面是摘自上個世紀美國報紙上的一篇小文章：阿波羅登月火箭在脫離地球飛向月球的過程中，飛船內宇航員通過無線電與在家中上小學的兒子湯姆通話．宇航員：“湯姆，我們現(xiàn)在已關閉火箭上所有推動機，正向月球飛去．”湯姆：“你們關閉了所有推動機，那么靠什么力量推動火箭向前運動？”宇航員猶豫了半天，說：“我想大概是伽利略在推動飛船向前運動吧．”若不計星球對火箭的作用力，由上述材料可知下列說法錯誤的是()A．湯姆問話所體現(xiàn)的物理思想是“力是維持物體運動的原因”B．宇航員答話所體現(xiàn)的物理思想是“力是維持物體運動的原因”C．宇航員答話所體現(xiàn)的物理思想是“物體運動不需要力來維持”D．宇航員答話的真實意思是火箭正在依靠慣性飛行2．【2013?鹽城市第一學期期中】如圖所示，“神舟10號”繞地球沿橢圓形軌道運動，它在A、B、C三點運動速率()A．一樣大B．經過A點時最大C．經過B點時最大D．經過C點時小于經過B點時2．B解析：根據(jù)開普勒行星運動第二定律可知，“神舟10號”與地球的連線在相等時間內掃過的面積必須相等，因此連線越短，其運動速率就越大，對照題圖可知，A點離地球最近，故選項B正確?？键c：本題主要考查了對開普勒行星運動定律的理解與應用問題。3．【2013?蘇州市第一學期期中】假設國際編號為“3463”的小行星“高錕星”為均勻的球體，其質量為地球質量的1/k，半徑為地球半徑的1/q，則其表面的重力加速度是地球表面重力加速度的()A．B．kqC．D．4．【2013?淮安市第一學期期中】如圖所示，一飛行器圍繞地球沿半徑為r的圓軌道1運動。經P點時，啟動推進器短時間向前噴氣使其變軌，2、3是與軌道1相切于P點的可能軌道。則飛行器()A．變軌后將沿軌道2運動B．相對于變軌前運行周期變長C．變軌前、后在兩軌道上經P點的速度大小相等D．變軌前、后在兩軌道上經P點的加速度大小相等4．D解析：推進器短時間向前噴氣，飛行器將被減速，故選項C錯誤；此時有：＞，所以飛行器將做向心運動，即變軌后將沿較低軌道3運動，故選項A錯誤；根據(jù)開普勒第三定律可知，公轉周期將變小，故選項B錯誤；由于變軌前、后在兩軌道上經P點時，所受萬有引力不變，因此加速度大小不變，故選項D正確?？键c：本題主要考查了萬有引力定律的應用問題。5．【2014·江西省贛州十一縣高三上學期期中考試】如圖，軌道I是近地氣象衛(wèi)星軌道，軌道II是地球同步衛(wèi)星軌道，設衛(wèi)星在軌道I和軌道II上都繞地心做勻速圓周運動，運行的速度大小分別是v1和v2，加速度大小分別是a1和a2則A．v1＞v2a1＜a2 B．v1＞v2a1＞a2C．v1＜v2a1＜a2D．v1＜v2a1＞a25．B解析：根據(jù)，可知，，所以v1＞v2a1＞a2。選項B正確?？键c：萬有引力定律及牛頓定律。6．【2013?重慶市重慶一中高2013級高三上期第四次月考】在討論地球潮汐成因時，地球繞太陽運行軌道與月球繞地球運行軌道可視為圓周軌道．已知太陽質量約為月球質量的倍，地球繞太陽運行的軌道半徑約為月球繞地球運行的軌道半徑的400倍。關于太陽和月球對地球上相同質量海水的引力，以下說法正確的是A．太陽引力遠小于月球引力B．太陽引力與月球引力相差不大C．月球對不同區(qū)域海水的吸引力大小有差異D．月球對不同區(qū)域海水的吸引力大小相等7.【2013?重慶市三峽聯(lián)盟2013屆高三4月聯(lián)考】一宇宙飛船沿橢圓軌道Ⅰ繞地球運行，機械能為E，通過遠地點P時，速度為v，加速度大小為a，如圖5所示，當飛船運動到P時實施變軌，轉到圓形軌道Ⅱ上運行，則飛船在軌道Ⅱ上運行時，下列說法不正確的是()A．速度大于vB．加速度大小為aC．機械能等于ED．機械能大于E8、【2014·山西省山大附中高三9月月考】太陽系八大行星繞太陽運動的軌道可粗略地認為是圓;各行星的半徑、日星距離和質量如下表所示:行星名稱水星金星地球火星木星土星天王星海王星星球半徑/106m2.446.056.383.4071.460.2725.5624.75日星距離/×1011m0.581.081.502.287.7814.2928.7145.04質量/×1024kg0.334.876.000.64190056986.8102由表中所列數(shù)據(jù)可以估算天王星公轉的周期最接近于A.7000年 B.85年 C.20年 D.10年9.【2014·山東省文登市高三上學期期中統(tǒng)考】嫦娥四號，專家稱“四號星”，計劃在2017年發(fā)射升空，它是嫦娥探月工程計劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務是更深層次、更加全面的科學探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料。已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，月球的平均密度為，嫦娥四號離月球中心的距離為r，繞月周期為T。根據(jù)以上信息下列說法正確的是A.月球的第一宇宙速度為B.嫦娥四號繞月運行的速度為C.萬有引力常量可表示為D.嫦娥四號必須減速運動才能返回地球10.【2013·重慶市名校聯(lián)盟2013屆高三下學期第二次聯(lián)考】我國北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng)已于2012年12月27日宣布組建成功，該系統(tǒng)可堪比GPS，為我國及其周邊地區(qū)可以提供免費授時服務，到2020年，將建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)?，F(xiàn)假設該系統(tǒng)中兩顆工作衛(wèi)星均繞地心O做勻速圓周運動，軌道半徑為r，某時刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于同一軌道上的A、B兩位置（如圖所示）.若兩衛(wèi)星均順時針運行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計兩衛(wèi)星間的相互作用力，則以下判斷錯誤的是（）A.這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為B.衛(wèi)星2向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星1C.衛(wèi)星2由位置B運動到位置A所需的時間為D.衛(wèi)星2由位置B運動到位置A的過程中萬有引力做功為零10.B【解析】根據(jù)牛頓第二定律得，對衛(wèi)星有：，，取地面一物體由二、多項選擇題。11．【2013?蘇州市第一學期期中】目前我國已經成功發(fā)射北斗導航衛(wèi)星十六顆，計劃到2020年，將建成由35顆衛(wèi)星組網而成的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，關于衛(wèi)星網中的地球同步靜止衛(wèi)星，以下說法正確的是()A．運行角速度相同B．環(huán)繞地球運行可以不在同一條軌道上C．運行速度大小相等，且都大于7.9km/sD．向心加速度大于靜止在赤道上物體的向心加速度大小12．【2014·湖南師大附中高三上學期第三次月考】假設人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，當衛(wèi)星繞地球運動的軌道半徑增大到原來的2倍時，則有()A．衛(wèi)星運動的線速度將減小到原來的一半 B．衛(wèi)星所受的向心力將減小到原來的四分之一C．衛(wèi)星運動的周期將增大到原來的2倍 D．衛(wèi)星運動的線速度將減小到原來的12．BD解析：人造衛(wèi)星做圓周運動，萬有引力提供向心力，即：，由于、、不變，所以當衛(wèi)星繞地球運動的軌道半徑增大到原來的2倍時，衛(wèi)星所受的向心力將減小到原來的四分之一，故B正確；根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，所以，當衛(wèi)星繞地球運動的軌道半徑增大到原來的2倍時，衛(wèi)星運動的線速度將減小到原來的，衛(wèi)星運動的周期將增大到原來的倍，故AC錯誤，D正確．所以選BD.考點：本題考查萬有引力定律及其應用以及人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與半徑的關系．13．【2013?蘇州五市三區(qū)第一學期期中】“奮進”號女宇航員斯蒂法尼斯海恩派帕在2008年11月18日進行太空行走時，丟失了一個重大約30磅、價值10萬美元的工具包，關于工具包丟失的原因不可能是()A．宇航員松開了拿工具包的手，在萬有引力作用下工具包“掉”了下去B．宇航員不小心碰了一下“浮”在空中的工具包，使其速度發(fā)生了變化C．工具包在地球周圍其它星球引力的作用下，被吸引過去了D．由于慣性，工具包做直線運動而離開了圓軌道14．【2014·湖北省公安縣高三上學期開學考試】如圖所示，如果把水星和金星繞太陽的運動視為勻速圓周運動，從水星與金星在一條直線上開始計時，若天文學家測得在相同時間內水星轉過的角度為θ1，金星轉過的角度為θ2(θ1、θ2均為銳角)，則由此條件可求得（）A．水星和金星繞太陽運動的周期之比B．水星和金星的密度之比C．水星和金星到太陽中心的距離之比D．水星和金星繞太陽運動的向心加速度大小之比14．ACD解析：知θ、t，由ω＝由由題中條件不能求環(huán)繞天體的質量，B錯誤。

考點：本題考查萬有引力定律在天體中的應用。15．【2013·山東省濰坊市高三4月二?？荚嚒俊吧裰凼枴憋w船將于2013年6月至8月?lián)駲C發(fā)射，再次與“天官一號”進行交會對接．三位航天員再次人住“天宮”完成一系列實驗．“神舟十號”與“天宮一號”對接后做勻速圓周運動，運行周期為90分鐘．對接后“天宮一號”的A．運行速度大于第一宇宙速度B．加速度大于赤道上靜止物體隨地球自轉的加速度C．角速度為地球同步衛(wèi)星角速度的16倍D．航天員可以用天平測出物體的質量16．【2014·山東省青島市高三上學期期中考試】2010年10月1日，繼“嫦娥一號”衛(wèi)星成功發(fā)射之后，“嫦娥二號”衛(wèi)星再次發(fā)射成功．這是我國航天史上的另一重要成果?！版隙鸲枴卑l(fā)射后先繞地球做圓周運動，經多次變軌，最終進入距月面h=100km的圓形工作軌道，開始進行科學探測活動.設月球半徑為R，月球表面的重力加速度為，萬有引力常量為G，則下列說法正確的A．嫦娥二號繞月球運行的周期為B．由題目條件可知月球的平均密度為C．嫦娥二號在軌道上繞行的線速度為D．嫦娥二號軌道處的加速度為三、計算題。17.【2014·山東省桓臺二中高三上學期期中考試】（10分）宇航員在一星球表面上的某高處，沿水平方向拋出一個小球，經時間t，小球落到星球表面，測出拋出點與落地點之間距離為L。若拋出時的初速增大到原來的2倍，則拋出點到落地點間的距離為L。已知兩落地點在同一水平面上，該星球的質量M，萬有引力常數(shù)為G，求:[（1）該星球的半徑R。（2）該星球上的第一宇宙速度。17．（1）（2）

解析：（1）由平拋運動規(guī)律可知：①……………1分②……………1分③……………1分18．【2014·山東省濰坊市高三上學期期中考試】（8分）據(jù)報道，嫦娥三號將于近期發(fā)射。嫦娥三號接近月球表面的過程可簡化為三個階段：距離月球表面15km時打開反推發(fā)動機減速，下降到距月球表面H=l00m高度時懸停，尋找合適落月點；找