（江苏专用）高三物理（第02期）解析分项汇编 专题06 万有引力定律（含解析）新人教版

江苏省物理单科卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给江苏考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以江苏考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对江苏考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。专题6万有引力定律(解析版)一、单项选择题。1．【2014·湖北省重点中学高三十月联考】下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话．宇航员：“汤姆，我们现在已关闭火箭上所有推动机，正向月球飞去．”汤姆：“你们关闭了所有推动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动飞船向前运动吧．”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法错误的是()A．汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”B．宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”C．宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”D．宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行2．【2013•盐城市第一学期期中】如图所示，“神舟10号”绕地球沿椭圆形轨道运动，它在A、B、C三点运动速率()A．一样大B．经过A点时最大C．经过B点时最大D．经过C点时小于经过B点时2．B解析：根据开普勒行星运动第二定律可知，“神舟10号”与地球的连线在相等时间内扫过的面积必须相等，因此连线越短，其运动速率就越大，对照题图可知，A点离地球最近，故选项B正确。考点：本题主要考查了对开普勒行星运动定律的理解与应用问题。3．【2013•苏州市第一学期期中】假设国际编号为“3463”的小行星“高锟星”为均匀的球体，其质量为地球质量的1/k，半径为地球半径的1/q，则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•淮安市第一学期期中】如图所示，一飞行器围绕地球沿半径为r的圆轨道1运动。经P点时，启动推进器短时间向前喷气使其变轨，2、3是与轨道1相切于P点的可能轨道。则飞行器()A．变轨后将沿轨道2运动B．相对于变轨前运行周期变长C．变轨前、后在两轨道上经P点的速度大小相等D．变轨前、后在两轨道上经P点的加速度大小相等4．D解析：推进器短时间向前喷气，飞行器将被减速，故选项C错误；此时有：＞，所以飞行器将做向心运动，即变轨后将沿较低轨道3运动，故选项A错误；根据开普勒第三定律可知，公转周期将变小，故选项B错误；由于变轨前、后在两轨道上经P点时，所受万有引力不变，因此加速度大小不变，故选项D正确。考点：本题主要考查了万有引力定律的应用问题。5．【2014·江西省赣州十一县高三上学期期中考试】如图，轨道I是近地气象卫星轨道，轨道II是地球同步卫星轨道，设卫星在轨道I和轨道II上都绕地心做匀速圆周运动，运行的速度大小分别是v1和v2，加速度大小分别是a1和a2则A．v1＞v2a1＜a2 B．v1＞v2a1＞a2C．v1＜v2a1＜a2D．v1＜v2a1＞a25．B解析：根据，可知，，所以v1＞v2a1＞a2。选项B正确。考点：万有引力定律及牛顿定律。6．【2013•重庆市重庆一中高2013级高三上期第四次月考】在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆周轨道．已知太阳质量约为月球质量的倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是A．太阳引力远小于月球引力B．太阳引力与月球引力相差不大C．月球对不同区域海水的吸引力大小有差异D．月球对不同区域海水的吸引力大小相等7.【2013•重庆市三峡联盟2013届高三4月联考】一宇宙飞船沿椭圆轨道Ⅰ绕地球运行，机械能为E，通过远地点P时，速度为v，加速度大小为a，如图5所示，当飞船运动到P时实施变轨，转到圆形轨道Ⅱ上运行，则飞船在轨道Ⅱ上运行时，下列说法不正确的是()A．速度大于vB．加速度大小为aC．机械能等于ED．机械能大于E8、【2014·山西省山大附中高三9月月考】太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆;各行星的半径、日星距离和质量如下表所示:行星名称水星金星地球火星木星土星天王星海王星星球半径/106m2.446.056.383.4071.460.2725.5624.75日星距离/×1011m0.581.081.502.287.7814.2928.7145.04质量/×1024kg0.334.876.000.64190056986.8102由表中所列数据可以估算天王星公转的周期最接近于A.7000年 B.85年 C.20年 D.10年9.【2014·山东省文登市高三上学期期中统考】嫦娥四号，专家称“四号星”，计划在2017年发射升空，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为，嫦娥四号离月球中心的距离为r，绕月周期为T。根据以上信息下列说法正确的是A.月球的第一宇宙速度为B.嫦娥四号绕月运行的速度为C.万有引力常量可表示为D.嫦娥四号必须减速运动才能返回地球10.【2013·重庆市名校联盟2013届高三下学期第二次联考】我国北斗导航卫星系统已于2012年12月27日宣布组建成功，该系统可堪比GPS，为我国及其周边地区可以提供免费授时服务，到2020年，将建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。现假设该系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于同一轨道上的A、B两位置（如图所示）.若两卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计两卫星间的相互作用力，则以下判断错误的是（）A.这两颗卫星的加速度大小相等，均为B.卫星2向后喷气就一定能追上卫星1C.卫星2由位置B运动到位置A所需的时间为D.卫星2由位置B运动到位置A的过程中万有引力做功为零10.B【解析】根据牛顿第二定律得，对卫星有：，，取地面一物体由二、多项选择题。11．【2013•苏州市第一学期期中】目前我国已经成功发射北斗导航卫星十六颗，计划到2020年，将建成由35颗卫星组网而成的全球卫星导航系统，关于卫星网中的地球同步静止卫星，以下说法正确的是()A．运行角速度相同B．环绕地球运行可以不在同一条轨道上C．运行速度大小相等，且都大于7.9km/sD．向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度大小12．【2014·湖南师大附中高三上学期第三次月考】假设人造卫星绕地球做匀速圆周运动，当卫星绕地球运动的轨道半径增大到原来的2倍时，则有()A．卫星运动的线速度将减小到原来的一半 B．卫星所受的向心力将减小到原来的四分之一C．卫星运动的周期将增大到原来的2倍 D．卫星运动的线速度将减小到原来的12．BD解析：人造卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，即：，由于、、不变，所以当卫星绕地球运动的轨道半径增大到原来的2倍时，卫星所受的向心力将减小到原来的四分之一，故B正确；根据牛顿第二定律得：，解得：，所以，当卫星绕地球运动的轨道半径增大到原来的2倍时，卫星运动的线速度将减小到原来的，卫星运动的周期将增大到原来的倍，故AC错误，D正确．所以选BD.考点：本题考查万有引力定律及其应用以及人造卫星的线速度、角速度、周期与半径的关系．13．【2013•苏州五市三区第一学期期中】“奋进”号女宇航员斯蒂法尼斯海恩派帕在2008年11月18日进行太空行走时，丢失了一个重大约30磅、价值10万美元的工具包，关于工具包丢失的原因不可能是()A．宇航员松开了拿工具包的手，在万有引力作用下工具包“掉”了下去B．宇航员不小心碰了一下“浮”在空中的工具包，使其速度发生了变化C．工具包在地球周围其它星球引力的作用下，被吸引过去了D．由于惯性，工具包做直线运动而离开了圆轨道14．【2014·湖北省公安县高三上学期开学考试】如图所示，如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，则由此条件可求得（）A．水星和金星绕太阳运动的周期之比B．水星和金星的密度之比C．水星和金星到太阳中心的距离之比D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比14．ACD解析：知θ、t，由ω＝由由题中条件不能求环绕天体的质量，B错误。

考点：本题考查万有引力定律在天体中的应用。15．【2013·山东省潍坊市高三4月二模考试】“神舟十号”飞船将于2013年6月至8月择机发射，再次与“天官一号”进行交会对接．三位航天员再次人住“天宫”完成一系列实验．“神舟十号”与“天宫一号”对接后做匀速圆周运动，运行周期为90分钟．对接后“天宫一号”的A．运行速度大于第一宇宙速度B．加速度大于赤道上静止物体随地球自转的加速度C．角速度为地球同步卫星角速度的16倍D．航天员可以用天平测出物体的质量16．【2014·山东省青岛市高三上学期期中考试】2010年10月1日，继“嫦娥一号”卫星成功发射之后，“嫦娥二号”卫星再次发射成功．这是我国航天史上的另一重要成果。“嫦娥二号”发射后先绕地球做圆周运动，经多次变轨，最终进入距月面h=100km的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动.设月球半径为R，月球表面的重力加速度为，万有引力常量为G，则下列说法正确的A．嫦娥二号绕月球运行的周期为B．由题目条件可知月球的平均密度为C．嫦娥二号在轨道上绕行的线速度为D．嫦娥二号轨道处的加速度为三、计算题。17.【2014·山东省桓台二中高三上学期期中考试】（10分）宇航员在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球，经时间t，小球落到星球表面，测出抛出点与落地点之间距离为L。若抛出时的初速增大到原来的2倍，则抛出点到落地点间的距离为L。已知两落地点在同一水平面上，该星球的质量M，万有引力常数为G，求:[（1）该星球的半径R。（2）该星球上的第一宇宙速度。17．（1）（2）

解析：（1）由平抛运动规律可知：①……………1分②……………1分③……………1分18．【2014·山东省潍坊市高三上学期期中考试】（8分）据报道，嫦娥三号将于近期发射。嫦娥三号接近月球表面的过程可简化为三个阶段：距离月球表面15km时打开反推发动机减速，下降到距月球表面H=l00m高度时悬停，寻找合适落月点；找