高考物理二輪復(fù)習(xí)萬有引力定律及其應(yīng)用專題練習(xí)(帶答案)

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1、 2019-2019 高考物理二輪復(fù)習(xí)萬有引力定律及其 應(yīng)用專題練習(xí)（帶答案） 萬有引力定律是艾薩克牛頓在 1687 年于《自然哲學(xué)的 物理原理》上發(fā)表的，下面是萬有引力定律及其應(yīng)用專題練 習(xí)，請考生認(rèn)真練習(xí)。 1.(2019 高考重慶卷 ) 宇航員王亞平在天宮 1 號飛船內(nèi)進行了 我國首次太空授課，演示了一些完全失重狀態(tài)下的物理現(xiàn)象 . 若飛船質(zhì)量為 m，距地面高度為 h，地球質(zhì)量為 M，半徑為 R，引力常量為 G，則飛船所在處的重力加速度大小為 () A.0 B.1 C.2 D.4

2、解析：選 B. 飛船受的萬有引力等于在該處所受的重力，即 G=mg，得 g=，選項 B 正確 . 2.(2019 高考山東卷 ) 如圖，拉格朗日點 L1 位于地球和月球 連線上，處在該點的物體在地球和月球引力的共同作 用下，可與月球一起以相同的周期繞地球運動 . 據(jù)此，科學(xué) 家設(shè)想在拉格朗日點 L1 建立空間站，使其與月球同周期繞 地球運動 . 以 a1、a2 分別表示該空間站和月球向心加速度的 大小， a3 表示地球同步衛(wèi)星向心加速度的大小 . 以下判斷正 確的是 () A.a2a1 B.a2a3

3、 C.a3a2 D.a3a1 第 1 頁 解析：選 D. 空間站和月球繞地球運動的周期相同，由 a=2r 知，a2 對地球同步衛(wèi)星和月球， 由萬有引力定律和牛頓第二 定律得 G=ma，可知 a3a2，故選項 D 正確 . 3. 嫦娥一號是我國首次發(fā)射的探月衛(wèi)星，它在距月球表面高 度為 200 km 的圓形軌道上運行，運行周期為 127 分鐘 . 已知 引力常量 G=6.6710-11 Nm2/kg2，月球半徑約為 1.74103 km. 利用以上數(shù)據(jù)估算月球的質(zhì)量約為 ()

4、 A.8.11010 kg B.7.41013 kg C.5.41019 kg D.7.41022 kg 解析：選 D. 設(shè)探月衛(wèi)星的質(zhì)量為 m，月球的質(zhì)量為 M，根據(jù) 萬有引力提供向心力 G=m2(R+h)，將 h=200 000 m ， T=12760 s， G=6.6710-11 Nm2/kg2 ，R=1.74106 m ，代入上式解得 M=7.41022 kg ，可知 D 選項正確 . 4.( 多選 )2019 年 12 月 31 日 9 時 02 分，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中 心，長征三號甲運載火箭將風(fēng)云二號 08 星成功

5、送入預(yù)定軌 道 . 已知風(fēng)云二號 08 星繞地球做圓周運動的周期為 T，線速 度大小為 v，引力常量為 G.則下列說法正確的是 () A. 風(fēng)云二號 08 星環(huán)繞地球做圓周運動的軌道半徑為 B. 風(fēng)云二號 08 星的向心加速度為 C. 由以上條件可得地球的質(zhì)量為 D. 風(fēng)云二號 08 星的質(zhì)量為 解析：選 AC.風(fēng)云二號 08 星繞地球做圓周運動， 其周期為 T， 第 2 頁 線速度為 v，由圓周運動規(guī)律可得風(fēng)云二號 08 星的軌道半徑 為 r= ，向心加速度為 a==，

6、 A 正確、 B 錯誤 ; 地球?qū)︼L(fēng)云二號 08 星的萬有引力提供向心力，有 =ma，可得地球的質(zhì)量 M=， C 正確、 D 錯誤 . 5. 地球同步衛(wèi)星離地心的高度約為地球半徑的7 倍 . 某行星 的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的 2.5 倍，若該行星的平均密度為地球平均密度的一半，則該行星的自轉(zhuǎn)周期約為 () A.12 小時 B.36 小時 C.72 小時 D.144 小時 解析：選 A. 地球同步衛(wèi)星的周期為 T1=24 小時，軌道半徑為 r1=7R1，地球平均密度為 1. 某行星的同步衛(wèi)星周期為

7、 T2， 軌道半徑為 r2=3.5R2 ，該行星平均密度 1. 根據(jù)牛頓第二定 律和萬有引力定律有 =m12r1，=m22r2，聯(lián)立解得 T2=T1/2=12 小時，選項 A 正確 . 6.(2019 全國大聯(lián)盟聯(lián)考 )( 多選 )2019 年 12 月 11 日，我國 在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭成功將遙感衛(wèi) 星二十五號發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道 . 已知該衛(wèi)星 的軌道是橢圓，周期為 T0，如圖所示 . 則() A. 遙感衛(wèi)星二十五號的發(fā)射速度小于第一宇宙速度 B. 遙感衛(wèi)星二十五號在 A

8、BC的過程中速率逐漸變小 C. 遙感衛(wèi)星二十五號從 A 到 B 所用的時間小于 第 3 頁 D. 遙感衛(wèi)星二十五號在 BCD的過程中，萬有引力對它先做正 功后做負(fù)功 解析：選 BC.繞地球運行的衛(wèi)星，其發(fā)射速度不小于第一宇 宙速度，選項 A 錯誤 ; 衛(wèi)星在 ABC的過程中，衛(wèi)星與地球的 距離增大， 此過程中衛(wèi)星克服萬有引力做功， 速率逐漸變小， 選項 B 正確 ; 周期為 T0，衛(wèi)星從 A 到 C 的過程中所用的時間 是，由于衛(wèi)星在 ABC的過程中速率逐漸變小，從 A 到 B

9、 與從 B 到 C 的路程相等，所以衛(wèi)星從 A 到 B 所用的時間小于，選 項 C 正確 ; 衛(wèi)星在 BCD的過程中，萬有引力方向先與速度方向成鈍角，過了 C 點后萬有引力方向與速度方向成銳角，所 以萬有引力對它先做負(fù)功后做正功，選項D 錯誤 . 7. (2019 石家莊高三二模 )2019 年 10 月 24 日，嫦娥五號在 西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，并在 8 天后以跳躍式再入方式 成功返回地面 . 跳躍式再入指航天器在關(guān)閉發(fā)動機后進入大 氣層，依靠大氣升力再次沖出大氣層，降低速度后再進入大 氣層，如圖所示，虛

10、線為大氣層的邊界 . 已知地球半徑為 R， 地心到 d 點距離為 r ，地球表面重力加速度為 g. 下列說法正 確的是 () A. 嫦娥五號在 b 點處于完全失重狀態(tài) B. 嫦娥五號在 d 點的加速度小于 C. 嫦娥五號在 a 點速率大于在 c 點的速率 D. 嫦娥五號在 c 點速率大于在 e 點的速率 第 4 頁 解析：選 C. 由題意， 嫦娥五號在 b 點依靠大氣升力沖出大氣 層，有向上的加速度分量，處于超重狀態(tài)， A 錯誤 ; 嫦娥五號 在 d 點只受萬有引力作用

11、，由 G=ma， GM=gR2知， a=，故 B 錯誤 ; 嫦娥五號從 a 到 c 萬有引力不做功，但大氣阻力做負(fù) 功，故動能減小， a 點的速率大于 c 點的速率， C 正確 ; 嫦娥 五號從 c 到 e 點，萬有引力不做功，該過程中也無大氣阻力 做功，則動能不變，故在 c 點速率等于在 e 點的速率， D錯 誤 . 8.(2019 郴州市三模 ) 有 a、b、 c、 d 四顆地球衛(wèi)星， a 還未 發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動， b 處于地面附近 近地軌道上正常運動 .c 是地球同步衛(wèi)星， d 是高空探

12、測衛(wèi)星 . 設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期為 24 h，所有衛(wèi)星均視為勻速圓周運動，各 衛(wèi)星排列位置如圖所示，則有 () A.a 的向心加速度等于重力加速度 g B.b 在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長 C.c 在 4 h 內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是 D.d 的運動周期有可能是 23 h 解析：選 B. 由 G=m2r知，，則 c，由題意， a=c，則 a，因此g=aa=R，A 錯誤 ; 由于 c 為同步衛(wèi)星， 24 h 轉(zhuǎn)過 2，則在 4 h 內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是， C 錯誤 ; 由于 b 衛(wèi)星繞地球運動的線速度 最大，因此在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的

13、弧長最長， B 正確 ; 由 G=mr 知，Tr ，因此 d 的運動周期大于 c 的運動周期， 即大于 24 h， 第 5 頁 D 錯誤 . 9.(2019 湖南五市十校聯(lián)考 ) 已知月球半徑為 R，月球表面的 重力加速度為 g0. 嫦娥三號飛船沿距月球表面高度為 3R的圓 形軌道運動，如圖所示，到達(dá)軌道的 A 點變軌進入橢圓軌道，到達(dá)軌道的近月點 B 再次變軌進入近月軌道 ( 距月表面高度忽略不計 ) 繞月球做圓周運動 . 下列說法正確的是 () A. 飛船在軌道與軌道的線速度大小之比為 12

14、 B. 飛船在軌道繞月球運動一周所需的時間為 2 C. 飛船在 A 點剛變軌后和變軌前相比動能增大 D. 飛船在軌道上由 A 點運動到 B 點的過程中動能增大 解析：選 D. 由=m知，飛船繞月球做圓周運動的軌道半徑 r 越小，線速度越大，因此飛船在軌道比在軌道上的速度大， A 錯誤 ; 飛船在軌道時，由 G=mr，r=4R，GM=g0R2知， T=2，B 錯誤 ; 由于飛船在 A 點做近心運動，其速度減小，動能也減 小，C 錯誤 ; 飛船在軌道上由 A 點運動到 B 點，萬有引力做正 功，動能增大， D 正

15、確 . 10.(2019 高考北京卷 ) 假設(shè)地球和火星都繞太陽做勻速圓周 運動，已知地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離，那么 () A. 地球公轉(zhuǎn)的周期大于火星公轉(zhuǎn)的周期 B. 地球公轉(zhuǎn)的線速度小于火星公轉(zhuǎn)的線速度 C. 地球公轉(zhuǎn)的加速度小于火星公轉(zhuǎn)的加速度 第 6 頁 D. 地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度 解析：選 D.根據(jù) G=m2r=m=man=m2r得，公轉(zhuǎn)周期 T=2，故地 球公轉(zhuǎn)的周期較小， 選項 A 錯誤 ; 公轉(zhuǎn)線速度 v= ，故地球公

16、轉(zhuǎn)的線速度較大， 選項 B 錯誤 ; 公轉(zhuǎn)加速度 an=，故地球公轉(zhuǎn) 的加速度較大，選項 C 錯誤 ; 公轉(zhuǎn)角速度 =，故地球公轉(zhuǎn)的角 速度較大，選項 D 正確 . 萬有引力定律及其應(yīng)用專題練習(xí)及答案分享到這里，更多內(nèi) 容請關(guān)注高考物理試題欄目。 第 7 頁