2023届高考物理一轮复习专题：万有引力定律（word版含答案）

1、试卷第 =page 1 1页，共 =sectionpages 3 3页试卷第 =page 8 8页，共 =sectionpages 8 8页2023届高考物理一轮复习专题：万有引力定律学校:_姓名：_班级：_考号：_一、单选题（本大题共6题）1（2022山西省长治市第二中学校二模）随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球将不是梦想；假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点。已知月球的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（）A月球的质量为B月球表面的重力加速度为C宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为D宇航员在月球表面获得

2、的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动2（2022宁夏贺兰县景博中学二模）一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面高度为h，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为（）ABCD3（2022上海黄浦二模）在嫦娥四号探测器“奔向”月球的过程中，用 h 表示探测器与月球表面的距离，F表示它受到的月球引力，能够描述 F 随 h 变化关系的图像是 （）ABCD4（2022新疆克拉玛依市教育研究所三模）2021年8月20日出现了“木星冲日”的天文奇观，届时木星、地球和太阳几乎排列成一线，地球位于太阳与木星之间。已知，木星与地球

3、几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动。不考虑木星与地球的自转及它们之间的引力，相关数据见下表。则下列说法正确的是（）质量半径与太阳间距离地球mRr木星约320m约11R约5rA木星运行的加速度比地球运行的加速度大B木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大C下一次“木星冲日”的时间大约在2027年7月份D在木星表面附近发射飞行器的速度至少为7.9km/s5（2022山东济南二模）为了探测火星，搭载着登陆舱的探测飞船（总质量为）在以火星中心为圆心、半径为的圆轨道上运动，周期为，随后登陆舱脱离飞船，变轨到离火星更近的半径为的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为，引力常量为，则（）A火星

4、的质量为B火星表面的重力加速度大小为C登陆舱在半径为与的轨道上运动时的速度大小之比为D登陆舱在半径为的轨道上做圆周运动的周期为6（2022广东深圳市光明区高级中学模拟预测）2021年5月15日7时18分，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。如图所示为天问一号登陆火星前的变轨示意图，天问一号经椭圆轨道进入环火星圆轨道，P、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点，两轨道相切于Q点。已知地球表面重力加速度为g，火星质量约为地球质量的，火星半径约为地球半径的，天问一号着陆巡视器的质量为m。下列说法正确的是（）A天问一号在轨道运行到Q点的速度小于在圆轨道运行的速度B天问一号在轨道

5、运行到P点的速度大于在圆轨道运行的速度C天问一号着陆巡视器在火星表面所受重力约为D天问一号着陆巡视器在火星表面所受重力约为二、多选题（本大题共6题）7（2022重庆市二0三中学校二模）一卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，已知地球的半径为R，引力常量为G，则以下说法正确的是（）A地球的质量为B地球的质量为C地球的密度为D地球的密度为8（2022广东二模）如图为“嫦娥五号探测器”探月过程示意图。“嫦娥五号探测器”完成了月球钻取采样及封装，并将深层土壤带回地球，假设探测器中力学传感器在月球上测得“土壤样本”的重力为，带回地球时测得“土壤样本”的质量为。已

6、知月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（）A探测器在近月圆轨道III运行的线速度为B可以推算出月球的质量为C探测器从椭圆轨道II的近月点B加速后变轨至近月轨道IIID探测器在椭圆轨道的A点到B点，速度变小9（2022四川树德中学二模）两颗互不影响的行星、，各有一颗在表面附近的卫星、绕其做匀速圆周运动。两颗行星周围卫星的线速度的二次方（）与轨道半径r的倒数（）的关系如图所示，已知、的线速度大小均为，则（）A的质量比的小B的质量比的小C的平均密度比的小D表面的重力加速度比的小10（2022河北保定二模）2020年11月24日，长征五号遥五运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射升空并将其送人轨

7、道，11月28日，嫦娥五号进入环月轨道飞行，12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月壤着陆地球。假设嫦娥五号环绕月球飞行时，在距月球表面高度为h处，绕月球做匀速圆周运动（不计周围其他天体的影响），测出其飞行周期T，已知引力常量G和月球半径R，则下列说法正确的是（）A嫦娥五号绕月球飞行的线速度为B月球的质量为C月球的第一宇宙速度为D月球表面的重力加速度为11（2022河南郑州中学三模）第六代移动通信技术（6G）将在2030年左右实现商用，可实现从万物互联到万物智联的跃迁。与前五代移动通信以地面通信为主不同，6G时代卫星网络将承担重要角色。我国已经成功发射了全球首颗6G试验地球卫星，卫星轨道半径的三

8、次方与其周期的二次方关系如图所示，卫星的运动是以地心为圆心的匀速圆周运动。已知地球半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（）A地球的质量为B地球表面的重力加速度为C绕地球表面运行的卫星线速度为D地球的密度为12（2020广东揭阳市教育局教育装备中心模拟预测）宇航员飞到一个被稠密气体包围的某恒星上进行科学探索。他站在该恒星表面，从静止释放一个质量为m的物体，由于气体阻力，其加速度a随下落位移x变化的关系图像如图所示。已知该星球半径为R，万有引力常量为G。下列说法正确的是（）A该恒星的质量B该恒星的平均密度为C该恒星的第一宇宙速度为D卫星在距该恒星表面高h处的圆轨道上运行的周期为三、解答题（本大

9、题共7题）13（2022湖北宜昌市一中二模）在X星球表面，宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，受到的弹力为FN，速度大小为v，其FN-v2图像如图乙所示，截距a、b已知。X星球的半径为R0，万有引力常量为G，不考虑星球自转。求：（1）星球表面的重力加速度g；（2）环绕X星球运行的离星球表面高度为R0的卫星的周期T。14（2022云南昭通市昭阳区第三中学二模）已知地球的质量约是，地球半径为，地球表面的重力加速度，万有引力常量。求：（1）地球表面一质量为受到的重力是多少N？（2）地球表面一质量为受到的万

10、有引力是多少N（保留一位小数）？（3）比较同一个物体在地球表面的重力和万有引力，说明了什么？15（2022云南二模）2021年5月15日7时18分，“天问一号”探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。探测器到达火星轨道后，并非直接登陆火星，而是多次环绕火星飞行，获得更加详细的火星温度、大气成分、气象资源等信息，传回地球来计算并确定最佳登陆地点和时间。测得“天问一号”绕火星n圈的时间为t，火星的半径为R，火星表面的重力加速度大小为g，引力常量为G。忽略火星的自转，求：（1）火星的质量M；（2）火星的第一宇宙速度v；（3）探测器离火星表面的高度H。16（

11、2022吉林吉化第一高级中学校二模）以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：（1）若已知地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球中心与地球中心间距离r，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动，求地球半径R。（2）若宇航员随“嫦娥六号”登陆月球后，站在月球表面以初速度竖直向上抛出一个小球，小球飞行一段时间t后恰落回抛出点，已知月球半径为，月球质量分布均匀，引力常量为G，试求月球的密度？17（2022河南开封二模）“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星实现“绕、落、巡”三项任务的国家。（1）在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期

12、为T，轨道半径为r，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。已知球的体积，求火星的质量M和密度；（2）为了简化问题，可以认为地球和火星在同一平面上绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。已知地球的公转周期为，火星的公转周期为。考虑到飞行时间和燃料等因素，地球和火星处于图中相对位置时是在地球上发射火星探测器的最佳时机，推导在地球上相邻两次发射火星探测器最佳时机的时间间隔。18（2022山东济宁市兖州区教学研究室二模）一宇航员在半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：在距地面H处无初速度释放一个小球，小球经时间t落地。不计小球的尺寸及下落时的阻力，已知引力常量为G，球体的体积公式为（R为球半径）求：（1）该行星表面的重力加速度g；（2）该行星的第一宇宙速度v；（3）该行星的平均密度。19（2022河南焦作二模）如图所示，一个质量为M分布均匀半径为R的球体，挖去直径为R的两个球，把挖去的其中一个球放在大球球心正右边，左右球心间的距离为。已知引力常量为G，质量均匀分布的球壳对壳内物体引力为零，球的体积，求它们之间