广东省高考物理一轮复习万有引力专题训练(有答案)

1、2019 届广东省高考物理一轮复习万有引力专题 训练（有答案） 物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的 学科。以下是查字典物理网整理的高考物理一轮复习万有引 力专题训练，请考生仔细练习。一、选择题 （本大题共 10 小题, 每小题 7 分, 共 70分。每小 题至少一个答案正确 , 选不全得 3 分 ）1. （2019 安徽高考 ） 我国发射的天宫一号和神舟八号在对接前,天宫一号的运行轨道高度为 350km,神舟八号的运行轨道高度为343km它们的运行轨道均视为圆周 ，则（）A. 天宫一号比神舟八号速度大B. 天宫一号比神舟八号周期长C. 天宫一号比神舟八号角速度大D. 天宫一号比神舟

2、八号加速度大2. 近年来 , 人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆, 正在进行着激动人心的科学探究, 为我们将来登上火星、开发和利用火星打下坚实的基础。如果火星探测器环绕火星 做近地匀速圆周运动 , 并测得该运动的周期为 T, 若火星的平 均密度为。下列关系式中正确的是 （）A. TB.C.T2D.3. （2019 宁波模拟 ）1798 年, 英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G,因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人。若已知万有引力常量 G,地球表面处的重力加速度 g,地球半 径 R, 地球上一个昼夜的时间 T1（ 地球自转周期 ）, 一年的时间 T2（ 地球公转的周期 ）, 地

3、球中心到月球中心的距离 L1, 地球 中心到太阳中心的距离 L2。你能计算出（）A. 地球的质量m地=B. 太阳的质量m太=C. 月球的质量m月=D. 可求月球、地球及太阳的密度4. （2019新课标全国卷）假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之 比为 （）A. 1- B.1+ C.（）2 D.（）25. （2019 德州模拟 ） 假设地球同步卫星的轨道半径是地球半 径的 n 倍, 则下列有关地球同步卫星的叙述正确的是 （）A. 运行速度是第一宇宙速度的倍B. 运行速度是第一宇宙速度的倍C. 向心

4、加速度是地球赤道上物体随地球自转的向心加速度的 n 倍D. 向心加速度是地球赤道上物体随地球自转的向心加速度 的倍6. （2019 莱芜模拟 ） 假设月亮和同步卫星都是绕地心做匀速圆周运动的 , 下列说法正确的是 ()A. 同步卫星的线速度大于月亮的线速度B. 同步卫星的角速度大于月亮的角速度C. 同步卫星的向心加速度大于月亮的向心加速度D. 同步卫星的轨道半径大于月亮的轨道半径7. (2019 蚌埠模拟 )2019 年 9 月 29 日, 我国成功发射天宫一 号飞行器 , 天宫一号绕地球做匀速圆周运动的速度约为 28 000 km/h, 地球同步卫星的环绕速度约为 3.1 km/s, 比较两

5、者 绕地球的运动 ()A. 天宫一号的轨道半径大于同步卫星的轨道半径B. 天宫一号的周期大于同步卫星的周期C. 天宫一号的角速度小于同步卫星的角速度D. 天宫一号的向心加速度大于同步卫星的向心加速度8. 宇宙中两个星球可以组成双星 , 它们只在相互间的万有引 力作用下 , 绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动。 根据宇宙大爆炸理论 , 双星间的距离在不断缓慢增加 , 设双 星仍做匀速圆周运动 , 则下列说法错误的是 ()A. 双星相互间的万有引力减小B. 双星做圆周运动的角速度增大C. 双星做圆周运动的周期增大D. 双星做圆周运动的半径增大9. 地球同步卫星离地心距离为 r, 运行速度为

6、v1, 加速度为 a1, 地球赤道上的物体随地球自转的加速度为 a2, 第一宇宙速度 为 v2, 地球半径为 R, 则以下正确的是A.= B.=（）2C.= D.=（10. （ 能力挑战题 ） 搭载着嫦娥二号卫星的长征三号丙运载火 箭在西昌卫星发射中心点火发射 , 卫星由地面发射后 , 进入 地月转移轨道 , 经多次变轨最终进入距离月球表面 100 公里、 周期为 118 分钟的工作轨道 , 开始对月球进行探测 , 则 （）A. 卫星在轨道川上的运动速度比月球的第一宇宙速度小B. 卫星在轨道川上经过P点的速度比在轨道I上经过P点时的速度大C. 卫星在轨道川上运动周期比在轨道I上短D. 卫星在轨

7、道I上的机械能比在轨道口上多二、计算题 （本大题共 2 小题, 共 30 分。要有必要的文字说 明和解题步骤 , 有数值计算的要注明单位 ）11. （2019 南宁模拟 ）（14 分） 侦察卫星在通过地球两极上空的圆形轨道上运动 ,它的运动轨道距离地面的高度为h, 要使卫星在一天时间内将地面上赤道各处的情况全部都拍摄下来 （卫星转一圈拍摄一次 ）, 卫星在每次通过赤道上空时 , 卫星 的摄像机至少能拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少?设地球的半径为R,地面处的重力加速度为g,地球自转周期为T。12. （2019 桂林模拟 ）（16 分） 我国已启动嫦娥工程 , 并于 2019 年 10 月 24

8、日和 2019 年 10 月 1 日分别将嫦娥一号和嫦娥二 号成功发射 , 嫦娥三号亦有望在 2019 年落月探测 90 天 , 并已 给落月点起了一个富有诗意的名字广寒宫。(1) 若已知地球半径为 R,地球表面的重力加速度为 g,月球绕 地球运动的周期为 T, 月球绕地球的运动近似看作匀速圆周 运动, 请求出月球绕地球运动的轨道半径 r。(2) 若宇航员随登月飞船登陆月球后 , 在月球表面某处以速度 v0 竖直向上抛出一个小球 , 经过时间 t, 小球落回抛出点。 已知月球半径为r月，引力常量为G,请求出月球的质量 M月。 答案解析1. 【解析】选 B。由 G=mr2=m=mr=ma得 v=

9、,=,T=2,a=,由于 r 天r神，所以v天T神,a天月,选项B正确；由G=mf得T=2, 故r卫星v月，选项A正确；由G=mW导a=可知a卫星a月， 选项 C 正确。7. 【解析】选D。天宫一号飞行器和同步卫星绕地球做匀速 圆周运动的向心力由万有引力提供 , 由牛顿第二定律得 G=m, 解得 r=, 由于天宫一号绕地球做匀速圆周运动的速度大于地 球同步卫星的环绕速度 , 故天宫一号的轨道半径小于同步卫 星的轨道半径，选项A错误；由G=mr=m2r=man得T= 2=,an=, 故轨道半径越大 , 周期越长、角速度越小、向心加速 度越小，选项B、C错误,D正确。8. 【解析】选 B。由 m1

10、r12=m2r22 及 r1+r2=r 得,r1=,r2=, 可知D正确;F=G=m1r12=m2r22,r增大,F减小,A正确;r1增 大,减小,B错误；由丁=知T增大,C正确。9. 【解析】选 A D。设地球的质量为 M,同步卫星的质量为 ml,地球赤道上的物体质量为m2,近地卫星的质量为 m2,根据向心加速度和角速度的关系有 :a1=r,a2=R,1=2故=, 可知选项 A 正确 ,B 错误。由万有引力定律得 :对同步卫星 :G=m1,对近地卫星 :G=m2由以上两式解得：二，可知选项D正确,C错误。【总结提升】同步卫星、近地卫星和赤道上随地球自转物体 的比较(1) 近地卫星是轨道半径等

11、于地球半径的卫星 , 卫星做匀速 圆周运动的向心力由万有引力提供。同步卫星是在赤道平面 内, 定点在某一特定高度的卫星 , 其做匀速圆周运动的向心 力由万有引力提供。在赤道上随地球自转做匀速圆周运动的 物体是地球的一个部分 , 它不是地球的卫星 , 充当向心力的 是物体所受万有引力与重力之差。(2) 近地卫星与同步卫星的共同点是卫星做匀速圆周运动的 向心力由万有引力提供 ; 同步卫星与赤道上随地球自转的物 体的共同点是具有相同的角速度。当比较近地卫星和赤道上物体的运动规律时 , 往往借助同步卫星这条纽带会使问题迎 刃而解。10. 【解题指南】解答本题应注意以下三点 :(1) 卫星在椭圆轨道近地

12、点做离心运动 , 在远地点做近心运 动。(2) 由开普勒定律为定值 , 确定卫星在不同轨道上运动的周 期。(3) 卫星在不同轨道上运动时 , 轨道越高机械能越大。【解析】选 A C、D。由G=m得v=,故卫星在轨道川上的运 动速度比月球的第一宇宙速度小，选项A正确；卫星在轨道I上经过P点时做离心运动，其速度比在轨道川上经过 P点时 小,选项B错误；由开普勒定律可知为定值，故卫星在轨道川 上运动周期比在轨道I上短，选项C正确；卫星在轨道I上的 机械能比在轨道口上多，选项D正确。10. 【解题指南】解答本题应注意以下三点 :(1) 卫星在椭圆轨道近地点做离心运动 , 在远地点做近心运 动。(2)

13、由开普勒定律为定值 , 确定卫星在不同轨道上运动的周期。(3) 卫星在不同轨道上运动时 , 轨道越高机械能越大。【解析】选 A C、D。由G=m得v=,故卫星在轨道川上的运 动速度比月球的第一宇宙速度小，选项A正确;卫星在轨道I上经过P点时做离心运动，其速度比在轨道川上经过P点时小,选项B错误；由开普勒定律可知为定值，故卫星在轨道川 上运动周期比在轨道I上短，选项C正确；卫星在轨道I上的 机械能比在轨道口上多，选项D正确。11. 【解析】卫星运转在地球表面,卫星每转一周经过赤道上空拍摄一次 , 一天内地球自转一周 , 卫星每天可在赤道上空 拍摄次数设为 n；G=m（3分）在地球表面:G=mg（3 分）由式得 :T1=2 （2 分）n= （3 分）每次经过赤道上空要拍摄的赤