2015高考物理一轮复习 第四章 第4讲 万有引力定律及其应用课时提能演练(十三)(含解析)鲁科版必修2.doc

课时提能演练（十三）万有引力定律及其应用 (45分钟　100分) 一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题只有一个选项正确) 1.(2013·大纲版全国卷)“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星,它在距月球表面高度为200km的圆形轨道上运行,运行周期为127分钟。已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,月球半径约为1.74×103km。利用以上数据估算月球的质量约为　(　　) A.8.1×1010kg B.7.4×1013kg C.5.4×1019kg D.7.4×1022kg 【解析】选D。设探月卫星的质量为m,月球的质量为M,根据万有引力提供向心力G=m()2(R+h),将h=200000m,T=127×60s,G=6.67×10-11N·m2/kg2, R=1.74×106m,代入上式解得M=7.4×1022kg,可知D选项正确。 2.“嫦娥三号”探测器携带“玉兔号”月球车,在2013年12月2日凌晨1:30在西昌卫星发射中心发射,6日傍晚17:53,“嫦娥三号”成功实施近月制动顺利进入环月轨道,在“嫦娥三号”环月运动过程中,　(　　) A.半径越小,角速度越小 B.半径越小,周期越大 C.半径越大,动能越大 D.半径越小,重力势能越小 【解析】选D。由万有引力提供向心力可知G=m=mrω2=mr()2=ma,整理可得线速度v=,周期T=,角速度ω=,向心加速度a=,所以半径越大,角速度越小、线速度越小,动能越小,故A、C项错;半径越小,周期越小,B项错;半径变小,重力做正功,重力势能减小,D项对。 3.1798年,英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G,因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人。若已知万有引力常量G,地球表面处的重力加速度g,地球半径R,地球上一个昼夜的时间T1(地球自转周期),一年的时间T2(地球公转的周期),地球中心到月球中心的距离L1,地球中心到太阳中心的距离L2。你能计算出　(　　) A.地球的质量m地= B.地球的质量m地= C.月球的质量m月= D.可求月球、地球及太阳的密度 【解析】选A。由G=mg解得地球的质量m地=,选项A正确;根据月球绕地球运动的万有引力等于向心力可得出地球的质量m地=,选项B错误;不能求出月球的质量和月球、太阳的密度,选项C、D错误。 4.(2012·新课标全国卷)假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为　(　　) A.1-　　　　　　　　 B.1+ C.()2 D.()2 【解析】选A。根据万有引力与重力相等可得,在地面处有:G=mg在矿井底部有:G=mg′,所以==1-。故选项A正确。 5.假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,则下列有关地球同步卫星的叙述正确的是　(　　) A.运行速度是第一宇宙速度的倍 B.运行速度是第一宇宙速度的倍 C.向心加速度是地球赤道上物体随地球自转的向心加速度的n倍 D.向心加速度是地球赤道上物体随地球自转的向心加速度的倍 【解析】选C。设地球半径为R,则同步卫星的轨道半径为nR,由G=m得v=,故同步卫星的运行速度v=v1=v1,选项A、B错误;同步卫星与地球自转的角速度相同,由an=ω2r得,==n,选项C正确,D错误。 【变式备选】关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是　(　　) A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期 B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率 C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同 D.沿不同轨道经过南安上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合 【解析】选B。沿圆轨道和椭圆轨道运行的卫星,其周期规律不同,沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星运动周期也可能相同,选项A错误;椭圆轨道具有对称性,因此沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道上不同位置可能具有相同的速率,比如两对称点上的情况,选项B正确;同步卫星的轨道具有唯一性,选项C错误;经过南安上空的卫星,轨道平面有多个,它们的轨道平面不一定重合,选项D错误。 6.“北斗”卫星导航定位系统由5颗静止轨道卫星(同步卫星)和30颗非静止轨道卫星组成(如图所示),30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星中轨道卫星平均分布在倾角为的三个平面上轨道高度约为静止轨道卫星的高度约为。已知地球半径为≈0.53,下列说法中正确的是　　　 A.质量小的静止轨道卫星的高度比质量大的静止轨道卫星的高度要低 静止轨道卫星的向心加速度小于中轨道卫星的向心加速度 中轨道卫星的周期约为 D.中轨道卫星的线速度大于 【解析】选B。质量不同的静止轨道卫星的高度相同,选项