2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十四）萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用.doc

2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十四）萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律與萬(wàn)有引力定律1(xx上海黃浦區(qū)期末)關(guān)于萬(wàn)有引力定律，下列說(shuō)法正確的是()A牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，并測(cè)定了引力常量的數(shù)值B萬(wàn)有引力定律只適用于天體之間C萬(wàn)有引力的發(fā)現(xiàn)，揭示了自然界一種基本相互作用的規(guī)律D地球繞太陽(yáng)在橢圓軌道上運(yùn)行，在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)受到太陽(yáng)的萬(wàn)有引力大小是相同的2太陽(yáng)系中的八大行星的軌道均可以近似看成圓軌道。下列四幅圖是用來(lái)描述這些行星運(yùn)動(dòng)所遵循的某一規(guī)律的圖像。圖中坐標(biāo)系的橫軸是lg，縱軸是lg；這里T和R分別是行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑，T0和R0分別是水星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑。下列四幅圖中正確的是()圖13對(duì)于萬(wàn)有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式FG，下列說(shuō)法正確的是()A公式中G為引力常量，是人為規(guī)定的Br趨近零時(shí)，萬(wàn)有引力趨于無(wú)窮大Cm1、m2受到的萬(wàn)有引力總是大小相等Dm1、m2受到的萬(wàn)有引力總是大小相等、方向相反，是一對(duì)平衡力4一名宇航員來(lái)到一個(gè)星球上，如果該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的一半，它的直徑也是地球直徑的一半，那么這名宇航員在該星球上所受的萬(wàn)有引力大小是它在地球上所受萬(wàn)有引力的()A0.25倍B0.5倍C2.0倍 D4.0倍對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：天體質(zhì)量和密度的計(jì)算5近年來(lái)，人類發(fā)射的多枚火星探測(cè)器已經(jīng)相繼在火星上著陸，正在進(jìn)行著激動(dòng)人心的科學(xué)探究，為我們將來(lái)登上火星、開(kāi)發(fā)和利用火星資源奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如果火星探測(cè)器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并測(cè)得該運(yùn)動(dòng)的周期為T，則火星的平均密度的表達(dá)式為(k為某個(gè)常數(shù))()AkT BCkT2 D6(xx福建高考)設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為M，某行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期為T，軌道可視作半徑為r的圓。已知萬(wàn)有引力常量為G，則描述該行星運(yùn)動(dòng)的上述物理量滿足()AGM BGMCGM D GM7.(xx臺(tái)州模擬)如圖2所示是美國(guó)的“卡西尼”號(hào)探測(cè)器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)7年的“艱苦”旅行，進(jìn)入繞土星飛行的軌道。若“卡西尼”號(hào)探測(cè)器在半徑為R的土星上空離土星表面高h(yuǎn)的圓形軌道上繞土星飛行，環(huán)繞n周飛行時(shí)間為t，已知萬(wàn)有引力常量為G，則下列關(guān)于土星質(zhì)量M和平均密度的表達(dá)式正確的是() 圖2AM，BM，CM，DM，8(xx福建高考)一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其線速度大小為v。假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量一質(zhì)量為m的物體重力，物體靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N。已知引力常量為G，則這顆行星的質(zhì)量為()A BC D對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：天體表面重力加速度及其應(yīng)用9假設(shè)宇宙中有一顆未命名的星體，其質(zhì)量為地球的6.4倍，一個(gè)在地球表面重力為50 N的物體，經(jīng)測(cè)定在該未知星體表面的重力為80 N，則未知星體與地球的半徑之比為()A0.5 B2C3.2 D410(xx河南漯河二模)宇航員站在某一星球距離表面h高度處，以初速度v0沿水平方向拋出一個(gè)小球，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后小球落到星球表面，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，則該星球的質(zhì)量為()A BC D112013年11月26日，中國(guó)探月工程副總指揮李本正在國(guó)防科工局舉行的嫦娥三號(hào)任務(wù)首場(chǎng)發(fā)布會(huì)上宣布，我國(guó)首輛月球車嫦娥三號(hào)月球探測(cè)器的巡視器全球征名活動(dòng)結(jié)束，月球車得名“玉兔”號(hào)。圖3是嫦娥三號(hào)巡視器和著陸器，月球半徑為R0，月球表面處重力加速度為g0。地球和月球的半徑之比為4，表面重力加速度之比為6，地球和月球的密度之比為()圖3A BC4 D6對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：萬(wàn)有引力定律的綜合應(yīng)用12(xx“北約”卷)今有一個(gè)相對(duì)地面靜止，懸浮在赤道上空的氣球。對(duì)于一個(gè)站在宇宙背景慣性系的觀察者，僅考慮地球相對(duì)其的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則以下對(duì)氣球受力的描述正確的是()A該氣球受地球引力、空氣浮力和空氣阻力B該氣球受力平衡C地球引力大于空氣浮力D地球引力小于空氣浮力13“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器已于12月2日1時(shí)30分，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射?！版隙鹑?hào)”攜帶“玉兔號(hào)”月球車首次實(shí)現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察，并開(kāi)展月表形貌與地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查等科學(xué)探測(cè)?！坝裢锰?hào)”在地球表面的重力為G1，在月球表面的重力為G2；地球與月球均視為球體，其半徑分別為R1、R2；地球表面重力加速度為g。則()圖4A月球表面的重力加速度為B月球與地球的質(zhì)量之比為C月球衛(wèi)星與地球衛(wèi)星分別繞月球表面與地球表面運(yùn)行的速率之比為 D“嫦娥三號(hào)”環(huán)繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為214(多選)“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室是繼“天宮一號(hào)”后中國(guó)自主研發(fā)的第二個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室，將用于進(jìn)一步驗(yàn)證空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)及進(jìn)行一系列空間試驗(yàn)，預(yù)計(jì)于xx年發(fā)射。若“天宮二號(hào)”進(jìn)入軌道后在離地面高為370 km的軌道上圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是()A由于“天宮二號(hào)”在太空中處于完全失重狀態(tài)，所以不受重力作用B“天宮二號(hào)”圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度要小于地球同步衛(wèi)星的向心加速度C若再給出地球的半徑和“天宮二號(hào)”圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期，就可以計(jì)算出地球的平均密度D若通過(guò)變軌將“天宮二號(hào)”調(diào)整到離地面高為600 km的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則“天宮二號(hào)”的機(jī)械能將增加15(xx河南十所名校高三聯(lián)考)“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星于xx年下半年在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，實(shí)現(xiàn)“落月”的新階段。已知月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r1、周期為T1；“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r2、周期為T2。引力常量為G，不計(jì)周圍其他天體的影響，下列說(shuō)法正確的是()A根據(jù)題目條件能求出“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星的質(zhì)量B根據(jù)題目條件能求出地球的密度C根據(jù)題目條件能求出地球與月球之間的引力D根據(jù)題目條件可得出答 案1選C牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許測(cè)定了引力常量的數(shù)值，萬(wàn)有引力定律適用于任何物體之間，萬(wàn)有引力的發(fā)現(xiàn)，揭示了自然界一種基本相互作用的規(guī)律，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤C正確；地球繞太陽(yáng)在橢圓軌道上運(yùn)行，在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)受到太陽(yáng)的萬(wàn)有引力大小是不相同的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2選B根據(jù)開(kāi)普勒第三定律k可得R3kT2，R03kT02兩式相除后取對(duì)數(shù)，得lglg整理得2lg3lg結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可知，選項(xiàng)B正確。3選C公式FG中G為引力常量，首先由卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)得，不是人為規(guī)定的，故A錯(cuò)誤；公式FG從數(shù)學(xué)角度講，當(dāng)r趨近于零時(shí)其值是趨于無(wú)窮大，然而萬(wàn)有引力定律公式只適合于兩個(gè)可以看做質(zhì)點(diǎn)的物體，即物體的自身半徑相對(duì)兩者的間距可以忽略時(shí)適用，而當(dāng)距離無(wú)窮小時(shí)，兩個(gè)物體的半徑遠(yuǎn)大于這個(gè)距離，它們不再適用萬(wàn)有引力公式，故B錯(cuò)誤；m1、m2之間的萬(wàn)有引力是屬于相互作用力，所以總是大小相等，與m1、m2的質(zhì)量是否相等無(wú)關(guān)，故C正確；m1、m2之間的萬(wàn)有引力遵守牛頓第三定律，總是大小相等、方向相反，是一對(duì)相互作用力，不是一對(duì)平衡力，故D錯(cuò)誤。4選C由F引2F地，故C項(xiàng)正確。5選D火星探測(cè)器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，mR，又MR3，可得，故只有D正確。6選A本題考查天體運(yùn)動(dòng)，意在考查考生對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解和應(yīng)用。由萬(wàn)有引力提供向心力可知，Gmr，對(duì)比各選項(xiàng)可知選A。7選D設(shè)“卡西尼”號(hào)的質(zhì)量為m，“卡西尼”號(hào)圍繞土星的中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由萬(wàn)有引力提供，Gm(Rh)2，其中T，解得M。又土星體積VR3，所以。8選B由題意知行星表面的重力加速度為g，又在行星表面有g(shù)，衛(wèi)星在行星表面運(yùn)行時(shí)有mgm，聯(lián)立解得M，故選項(xiàng)B正確。9選B由80 N，50 N可得：4，故2，B正確。10選A設(shè)該星球表面的重力加速度g，小球在星球表面做平拋運(yùn)動(dòng)，hgt2。設(shè)該星球的質(zhì)量為M，在星球表面有：mg。由以上兩式得，該星球的質(zhì)量為M，A正確。11選B設(shè)星球的密度為，由Gmg得GMgR2，聯(lián)立解得：，設(shè)地球、月球的密度分別為、0，則：，將4，6代入上式，解得：，選項(xiàng)B正確。12選C氣球環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，速度與大氣相同，沒(méi)有空氣阻力，重力比浮力大的部分提供向心加速度，選C。13選B由G1mg，G2mg月解得：g月g，A錯(cuò)誤；由G1，G2可解得：，又m，m可解得月球衛(wèi)星繞月球表面與地球衛(wèi)星繞地球表面的速率之比，B正確，C錯(cuò)誤；由mR2可得：T月2，D錯(cuò)誤。14選CD“天宮二號(hào)”處于完全失重狀態(tài)，但并非不受重力作用，A錯(cuò)誤；由Gman得向心加速度an，因同步衛(wèi)星的高度比“天宮二號(hào)”大得多，所以“天宮二號(hào)”的向心加速度要大于同步衛(wèi)星的向心加速度，B錯(cuò)誤；由m(Rh)和MR3兩式聯(lián)立解得，C正確；軌道變大則“天宮二號(hào)”需要在原軌道上加速，即對(duì)“天宮二號(hào)”做正功，所以“天宮二號(hào)”的機(jī)械能將增加，D正確。15選C根據(jù)題目條件不能求出“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星的質(zhì)量，能夠求出地球質(zhì)量，能夠求出月球質(zhì)量，根據(jù)題目條件能求出地球與月球之間的引力，選項(xiàng)C正確A、B錯(cuò)誤。根據(jù)題目條件可得出，由于M地不等于M月，所以根據(jù)題目條件不可得出，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。