2016年高物理备考优生百日闯关系列专题05万有引力定律含解析.doc

专题05 万有引力定律 第一部分 名师综述 万有引力定律是高考的必考内容，也是高考命题的一个热点内容。考生要熟练掌握该定律的内容，还要知道其主要应用，要求能够结合该定律与牛顿第二定律估算天体质量、密度、计算天体间的距离（卫星高度）、以及分析卫星运动轨道等相关问题。由于高考计算题量减少，故本节命题应当会以选择题为主，难度较以前会有所降低。本章核心内容突出，主要考察人造卫星、宇宙速度以及万有引力定律的综合应用，与实际生活、新科技等结合的应用性题型考查较多。 第二部分 精选试题 1.【广西省柳州铁路第一中学2016届高三上学期10月月考理综试题】如图所示，有一个质量为M，半径为R，密度均匀的大球体。从中挖去一个半径为的小球体，并在空腔中心放置一质量为m的质点，则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为（已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零） A．0 B． C． D． 【答案】C 考点：考查了万有引力定律的应用 2.【云南省玉溪市第一中学2016届高三上学期期中考试理科综合试题】宇航员在某星球表面完成下面实验：如图所示，在半径为r的竖直光滑圆弧轨道内部，有一质量为m的小球（可视为质点），在最低点给小球某一水平初速度，使小球在竖直面内做圆周运动，测得轨道在最高点和最低点时所受压力大小分别为F1、F2；已知该星球的半径为R，引力常量G，则该星球的第一宇宙速度是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 考点：考查了圆周运动，动能定理，万有引力定律 3．【广西桂林市第十八中学2016届高三上学期第三次月考理综试题】发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后在圆轨道1的Q点经点火使卫星沿椭圆轨道2运行，待卫星到椭圆轨道2上距地球最远点P处，再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，如图所示．则卫星在轨道1、2和3上正常运行时，有： A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C．卫星在轨道1上经Q点的加速度等于它在轨道2上经Q点的加速度 D．卫星在轨道2上运行时经过P点的加速度跟经过Q点的加速度相等 【答案】BC 考点：本题考查万有引力定律、匀速圆周运动向心力公式。 4.【甘肃省天水市第一中学2016届高三上学期期中考试物理试题】假定地球?月球都静止不动.用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器.假定探测器在地球表面附近脱离火箭.用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功,用Ek表示探测器脱离火箭时的动能,若不计空气阻力.则 A.Ek必须大于或等于W,探测器才能到达月球 B.Ek小于W,探测器也可能到达月球 C. ,探测器一定不能到达月球 D. ,探测器一定能到达月球 【答案】BC 【解析】 试题分析：探测器脱离火箭后同时受到地球的引力和月球的引力，根据，可知开始时物体受到地球的引力大于受到月球的引力，后来受到月球的引力大于受到地球的引力，所以探测器在运动的过程中地球的引力对物体做负功，月球的引力对物体做正功，所以探测器能够到达月球的条件是必须克服地球引力做功越过引力相等的位置．又根据可知探测器受到的引力相等的位置的位置距离地球远而距离月球近，设在探测器运动的过程中月球引力对探测器做的功为，探测器克服地球引力对探测器做的功为W，并且，若探测器恰好到达月球，则根据动能定理可得，即，故探测器能够到达月球的条件是，即，故小于W时探测器也可能到达月球，故A错误B正确；由于，故，假设当时探测器能够到达月球，则仍然成立，可转化为仍然成立，即应有，这显然与相矛盾，故假设不正确．即探测器一定不能到达月球，故D错误C正确 考点：考查了动能定理，万有引力定律，功能关系 5.【黑龙江省哈尔滨市第六中学2016届高三上学期期中考试物理试题】（多选）如练图所示，质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球做匀速圆周运动，其中b、c在地球的同步轨道上，a距离地球表面的高度为R，此时a、b恰好相距最近．已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为ω.万有引力常量为G，则（ ） A．发射卫星b时速度要大于11.2 km/s B．卫星a的机械能小于卫星b的机械能 C．若要卫星c与b实现对接，可让卫星c加速 D．卫星a和b下一次相距最近还需经过t＝ 【答案】BD ，故D正确. 考点：考查了万有引力定律的应用 6.【江西省上高县第二中学2016届高三上学期第三次月考物理试题】公元2100年，航天员准备登陆木星，为了更准确了解木星的一些信息，到木星之前做一些科学实验，当到达与木星表面相对静止时，航天员对木星表面发射一束激光，经过时间t，收到激光传回的信号，测得相邻两次看到日出的时间间隔