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专题7.2万有引力定律(练)
一、单选题
1.要使相距较远的两物体间的万有引力增加到原来的4倍,下列方法不可行的是()
A.使两物体的质量各变成原来2倍,距离不变
B.使其中一个物体的质量增加到原来的4倍,距离不变
C.使两物体间的距离减少为原来的,质量不变
D.使两物体间的距离和两个物体质量都减少原来的
【答案】D
【解析】
A.根据万有引力定律公式
可知,使两物体的质量各变成原来2倍,距离不变,两物体间的万有引力增加到原来的4倍,故可行,A错误;
B.根据万有引力定律公式
可知,使其中一个物体的质量增加到原来的4倍,距离不变,两物体间的万有引力增加到原来的4倍,故可行,B错误;
C.根据万有引力定律公式
可知,使两物体间的距离减少为原来的,质量不变,两物体间的万有引力增加到原来的4倍,故可行,C错误;
D.根据万有引力定律公式
可知,使两物体间的距离和两个物体质量都减少原来的,两物体间的万有引力不变,故不可行,D正确。
故选D。
2.2018年12月8日,我国发射的嫦娥四号探测器成功升空,实现了人类首次探访月球背面.在嫦娥四号逐渐远离地球,飞向月球的过程中(???)
A.地球对嫦娥四号的引力增大 B.地球对嫦娥四号的引力减小
C.月球对嫦娥四号的引力减小 D.月球对嫦娥四号的引力不变
【答案】B
【解析】
嫦娥四号逐渐远离地球,飞向月球的过程中,离地球越来越远,离月球越来越近,由万有引力定律
地球对嫦娥四号的引力由于r变大,所以引力变小,月球对嫦娥四号的引力由于r减小,所以引力变大,故B正确,ACD错误。
故选B。
3.2024年4月29日11时,长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱,在海南文昌航天发射场发射升空,若天和核心舱的质量为m、离地球表面的高度为h,地球质量为M、半径为R,G为引力常量,则地球对天和核心舱的万有引力大小为()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
卫星到地心的距离为
r=R+h
地球对卫星万有引力的大小为
故选D。
4.如图所示,1、2分别是A、B两颗卫星绕地球运行的轨道,1为圆轨道,2为椭圆轨道,椭圆轨道的长轴(近地点和远地点间的距离)是圆轨道半径的4倍。P点为椭圆轨道的近地点;M点为椭圆轨道的远地点,TA是卫星A的周期。则下列说法正确的是()
A.B卫星在由近地点向远地点运动过程中受到地球引力将先增大后减小。
B.地心与卫星B的连线在时间内扫过的面积为椭圆面积
C.卫星B的周期是卫星A的周期的8倍
D.1轨道圆心与2轨道的椭圆焦点重合
【答案】D
【解析】
A.根据万有引力定律可知,B卫星在由近地点向远地点运动过程中受到地球引力逐渐减小。A错误;
BC.根据开普勒第三定律得
解得
所以地心与卫星B的连线在时间内扫过的面积小于椭圆面积。BC错误;
D.1轨道圆心在地心,2轨道的椭圆的一个焦点也是地心,所以二者重合。D正确。
故选D。
5.2023年11月24日,长征五号运载火箭将嫦娥五号探测器成功送入预定轨道,开启了中国首次地外天体采样之旅。经过约112h的奔月飞行,嫦娥五号探测器在距离月面约400km处成功实施发动机点火制动,顺利进入环绕月球的椭圆轨道。11月29日20时23分,嫦娥五号探测器在近月点再次“刹车”,从椭圆轨道变为近似的圆形轨道(如图所示),为顺利落月做好了准备。探测器进入椭圆轨道后,在由近月点向远月点运动的过程中,始终受到月球的引力作用,这个引力的大小()
A.保持不变 B.越来越大 C.越来越小 D.先变大后变小
【答案】C
【解析】
根据万有引力定律可知探测器所受月球引力的大小为
探测器在由近月点向远月点运动的过程中,它到月心的距离r越来越大,所以F越来越小,故选C。
6.已知地球质量为,半径为,引力常量为。质量为的导弹被发射到离地面高度为时,受到地球的万有引力大小为()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
导弹被发射到离地面高度为时,距离地球球心为(R+h),根据万有引力公式可得导弹受到地球的万有引力大小为
故选A。
7.2019年4月10日,全球多地同步公布了人类历史上第一张黑洞照片。黑洞是一种密度极大,引力极大的天体,以至于光都无法逃逸。史瓦西半径公式是一种估算黑洞大小的方法,公式中引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,光速c=3.0×108m/s,天体的质量为M。已知地球的质量约为6.0×1024kg,假如它变成一个黑洞,则该黑洞的直径的数量级为()
A.10-5m B.10-2m C.105m D.103m
【答案】B
【解析】
根据题干中所给公式有
所以黑洞直径为
故选B。
8.2023年5月5日,我国必威体育精装版研制的长征五号B运载火箭,搭载新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱组合体,在文昌航天发
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