XX省高考物理一轮复习课时规范练万有引力定律及其应用新人教

XX省版高考物理一轮复习课时规范练万有引力定律及其应用新人教版XX省版高考物理一轮复习课时规范练万有引力定律及其应用新人教版PAGEXX省版高考物理一轮复习课时规范练万有引力定律及其应用新人教版课时规范练13万有引力定律及其应用基础对点练1.(开普勒第三定律)已知地球和火星绕太阳公转的轨道半径分别为R1和R2(公转轨迹近似为圆),假如把行星与太阳连线扫过的面积与其所用时间的比值定义为扫过的面积速率。则地球和火星绕太阳公转过程中扫过的面积速率之比是()A.B.C.D.答案B分析公转的轨迹近似为圆,地球和火星的运动能够看作匀速圆周运动,依据开普勒第三定律知=C,运动的周期之比,在一个周期内扫过的面积之比为,面积速率为,可知面积速率之比为,故B正确,A、C、D错误。2.(对万有引力定律的理解)(2018·河南六市一联)万有引力定律和库仑定律都知足距离平方反比规律,所以引力场和电场之间有很多相像的性质,在办理相关问题时能够将它们进行类比。比方电场中引入电场强度来反应电场的强弱,其定义为E=,在引力场中能够用一个近似的物理量来反应引力场的强弱。设地球质量为M,半径为R,地球表面处重力加快度为g,引力常量为G。假如一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点,则以下表达式中能反应该点引力场强弱的是()A.GB.GC.GD.答案C分析类比电场强度定义式E=,该点引力场强弱a=,所以C正确。3.(求天体的质量)(2019·江西上饶中学月考)对于围绕地球做圆周运动的卫星来说,它们绕地球做圆周运动的周期会跟着轨道半径的变化而变化,某同学依据测得的不同样卫星做圆周运动的半径r与周期T的关系作出以以下图图象,则可求得地球质量为(已知引力常量为G)()A.B.C.D.答案C分析由万有引力供给向心力有G=mr,得r3=T2。由题图可知,所以地球的质量M=,故C正确,ABD错误。4.(求天体的密度)(2019·河北邯郸永年区二中月考)假定地球可视为质量平均散布的球体。已知地球表面重力加快度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常量为G。地球的密度为()A.B.C.D.答案B分析在地球两深重力等于万有引力,依据万有引力定律有G=mg0,在地球的赤道上重力等于万有引力与向心力的差值,即G-m()2R=mg。地球的质量为M=πR3ρ。联立以上三式可得地球的密度ρ=,选项B正确。5.(多项选择)(宇宙速度)以下对于三种宇宙速度的说法正确的选项是()A.第一宇宙速度v1=7.9km/s,第二宇宙速度v2=11.2km/s,则人造卫星绕地球在圆轨道上运转时的速度大于等于v1,小于v2B.美国发射的“凤凰”号火星探测卫星,其发射速度大于第三宇宙速度C.第二宇宙速度是使物体能够摆脱地球引力拘束,成为绕太阳运转的小行星的最小发射速度D.第一宇宙速度7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运转速度答案CD分析依据v=可知,卫星的轨道半径r越大,即距离地面越远,卫星的围绕速度越小,v1=7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运转速度,选项D正确;其他绕地球在圆轨道上运转时的卫星的速度都小于第一宇宙速度,选项A错误;美国发射的“凤凰”号火星探测卫星,仍在太阳的引力范围内,所以其发射速度小于第三宇宙速度,选项B错误;第二宇宙速度是物体摆脱地球拘束而成为一颗绕太阳运转的小行星的最小发射速度(在地面上发射),选项C正确。6.(多项选择)(双星问题)(2018·全国卷Ⅰ)2017年,人类第一次直接探测到来自双中子星归并的引力波。依据科学家们还原的过程,在两颗中子星归并前约100s时,它们相距约400km,绕两者连线上的某点每秒转动12圈。将两颗中子星都看作是质量平均散布的球体,由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识,能够预计出这一时辰两颗中子星()A.质量之积B.质量之和C.速率之和D.各自的自转角速度答案BC分析设两中子星质量为m1、m2,围绕半径为r1、r2,两星间距为r。所以有G=m1ω2r1,G=m2ω2r2可解得m1=;m2=所以m1+m2=,故B项正确;设两星速率分别为v1、v2。所以有v1+v2=ω(r1+r2)=ωr由题意可得ω、r,故C项正确。7.(重力与万有引力的关系)(2019·河南滑县二联)已知地球两极的重力加快度为g,地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍。考虑地球自转的影响,把地球视为质量平均散布的球体,则赤道上的重力加快度为()A.gB.(1-)gC.(1-)gD.(1-)g答案D分析设地球质量为M,半径为R,自转周期为T。有一质量为m的卫星,该卫星在地球两极,有:G=mg;该卫星在地球赤道上,有:G-mR=mg1;该卫星在同步轨道上,有:G=mnR,联立上边三个式子,得g1=(1-)g,选项D正确。8.(多项选择)(卫星参量的比较)(2018·江苏扬州一模)2017年9月25此后,微信启动页面采纳“风云四号”卫星成像图。“风云四号”是我国新一代静止轨道气象卫星,则其在圆轨道上运转时()A.可定位在赤道上空随意高度B.线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间C.角速度与地球自转角速度相等D.向心加快度比月球绕地球运转的向心加快度大答案CD分析同步卫星只幸好赤道上空,且高度保持不变。故A错误;第一宇宙速度为人造卫星的最大运转速度,气象卫星的线速度小于第一宇宙速度,则B错误;同步卫星的周期等于地球的自转周期,所以同步卫星绕地球运转的角速度与地球自转的角速度相等,则C正确;同步卫星与月球都是万有引力供给向心力,由=ma可得:a=,所以同步卫星绕地球运转的向心加快度比月球绕地球运转的向心加快度大,则D正确。修养综合练9.(2018·湖南雅礼中学月考)我国发射的第10颗北斗导航卫星轨道平面与地球赤道平面有必定的夹角,它的运转周期是24小时。图中的“8”字是该卫星相对地面的运转轨迹,它主要服务地域为亚太地域。已知地球半径为R,地球同步卫星的轨道距地面高度约为地球半径的6倍,地球表面重力加快度为g。以下说法正确的选项是()A.该北斗卫星的轨道半径约为6RB.图中“8”字交点不用然在赤道正上方C.该北斗卫星的线速度小于赤道上物体随处球自转的线速度D.依题意可预计出赤道上物体随处球自转的向心加快度大小约为g答案D分析该北斗卫星的轨道半径约为r=6R+R=7R,A项错误;同步卫星的轨道在赤道正上方,故图中“8”字交点必定在赤道正上方,B项错误;该卫星的周期等于地球自转的周期,故卫星的角速度等于地球自转的角速度,依据v=ωr可知,该北斗卫星的线速度大于赤道上物体随处球自转的线速度,C项错误;对卫星G=m(7R),此中GM=gR2,则地球赤道上的物体随处球自转的向心加快度a=R,联立解得a=,D项正确。10.(2019·山东夏津一中月考)假定两颗质量相等的星球绕其球心连线中心转动,理论计算的周期与实质观察的周期有进出,且(n>1),科学家推断,在以两星球球心连线为直径的球体空间中平均散布着暗物质,设两星球球心连线长度为L,质量均为m,据此推断,暗物质的质量为()A.(n-1)mB.(2n-1)mC.mD.m答案D分析由于(n>1),所以T观察=T理论<T理论,差别是以双星连线为直径的球体内平均散布着的暗物质惹起的,平均散布在球体内的暗物质对双星系统的作用等效于这些暗物质在双星连线中点对双星系统的作用,设这类暗物质质量为M,此时双星做圆周运动的向心力由双星的万有引力和暗物质对双星的万有引力供给,由万有引力定律得G+G,G由以上两式解得M=m,选项D正确,ABC错误。11.宇航员在某星球表面让一个小球以初速v0做竖直上抛运动,经过时间t小球落到星球表面。(1)求该星球表面周边的重力加快度g星;(2)已知该星球的半径为R,引力常量为G,求该星球的质量M;(3)要使物体不再落回星球表面,沿星球表面平抛出的速度最少应是多少?答案(1)(2)(3)速度最少应是分析(1)由竖直上抛规律t上=tg星=(2)在星球表面物体所受万有引力等于物体所受重力。即G=mg星,由②③可得M=(3)在星球表面物体的重力供给绕地球做匀速圆周运动的向心力mg星=m平抛的速度最少为v=。(1)A星体所受协力大小FA;(2)B星体所受协力大小FB;(3)C星体的轨道半径RC;(4)三星体做圆周运动的周期T。答案(1)2(2)(3)a(4)π分析(1)由万有引力定律,A星体所受B、C星体