第17讲 万有引力定律及其应用（练习）（原卷版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）.docx

第17讲万有引力定律及其应用

目录

01模拟基础练

【题型一】行星运动定律的理解与应用

【题型二】万有引力定律的理解与应用

【题型三】中心天体质量密度的计算

02重难创新练

【题型一】行星运动定律的理解与应用

1.2024年1月5日，我国“快舟一号”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，以“一箭四星”方式。将“天目一号”掩星探测星座星送入预定轨道（轨道近似为圆轨道，高度在之间）。我国的第一颗卫星“东方红一号”于1970年4月24日在酒泉卫星发射中心由长征一号运载火箭送入工作轨道（近地点距地球表面的距离441km、远地点距地球表面的距离2368km）。已知地球的半径为6400km，下列说法正确的是（）

A．“东方红一号”卫星运动的周期小于“天目一号”卫星运动的周期

B．“东方红一号”卫星的加速度大小可能等于“天目一号”卫星的加速度大小

C．“东方红一号”卫星的运行速度可能大于7.9km/s

D．“天目一号”卫星从发射到进入预定轨道的整个过程均处于失重状态

2.北京时间2024年1月5日19时20分，我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭，成功将天目一号气象星座15-18星（以下简称天目星）发射升空，天目星顺利进入预定轨道，至此天目一号气象星座阶段组网完毕。天目星的发射变轨过程可简化为如图所示，先将天目星发射到距地面高度为h1的圆形轨道I上，在天目星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道II，最后在椭圆轨道的远地点B点再次点火将天目星送入距地面高度为h2的圆形轨道III上，设地球半径为R，地球表面重力加速度为g，则天目星沿椭圆轨道从A点运动到B点的时间为（????）

A． B．

C． D．

3.中国古代将火星称之为“荧惑”。已知火星距太阳约1.5天文单位，为地球到太阳距离的1.5倍。火星质量为，约为地球质量的10%。太阳质量。火星自转周期为24小时37分，与地球自转相似。地球公转周期约为365天。则火星公转周期是（????）

A．s B．s C．671d D．970d

【题型二】万有引力定律的理解与应用

4.北京时间2024年4月15日12时12分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将四维高景三号01星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。该卫星主要为数字农业、城市信息模型、实景三维等新兴市场，以及国土测绘、防灾减灾、海事监测等传统领域提供商业遥感数据服务。若卫星入轨后做半径为r的匀速圆周运动，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，则卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为（）

A． B．

C． D．

5．在地球表面，被轻质细线悬挂而处于静止状态的质量为m的小球，所受地球的万有引力作用效果分解示意图如图所示，已知小球所处的纬度为θ（），重力为F1，万有引力为F，地球的半径为R，自转周期为T，下列说法正确的是（）

A．细线的拉力FT与F是一对平衡力 B．地球的第一宇宙速度为

C．小球所需的向心力为 D．地球赤道处的重力加速度为

6.中国计划在2030年前登上月球，假设宇宙飞船落到月面前绕月球表面附近做角速度为ω的匀速圆周运动。宇航员登上月球后，做了一次斜上抛运动的实验，如图所示，在月面上，小球从A点斜向上抛出，经过最高点B运动到C点，已知小球在A、C两点的速度与水平方向的夹角分别为37°、53°，小球在B点的速度大小为v，小球从A点到C点的运动时间为t，引力常量为G，sin37°=0.6，cos37°=0.8，月球可视为均匀球体，忽略月球的自转，下列说法正确的是（）

A．月球的密度为 B．月球表面的重力加速度大小为

C．月球的第一宇宙速度大小为 D．月球的半径为

7.（多选）如图所示，探测卫星a在某星球的赤道平面内绕该星球转动，其轨道可视为圆，绕行方向与该星球自转方向相反，卫星通过发射激光与星球赤道上一固定的观测站P通信，已知该星球半径为R、自转周期为T，卫星轨道半径为2R、周期为2T。下列说法正确的是（）

A．该星球的第一宇宙速度为

B．该星球的“同步”卫星轨道半径为

C．每卫星a经过P正上方一次

D．该星球赤道上的重力加速度大小为

【题型三】中心天体质量密度的计算

8．2024年2月29日中国在西昌卫星发射中心成功发射了高轨卫星01星，标志着中国互联网的效率与质量将进一步提升。已知高轨卫星01星与地球中心的连线在时间t内转过的弧度为，扫过的面积为S，地球的半径为R，引力常量为G，则（）

A．高轨卫星01星可以静止在咸宁的正上方 B．地球的质量为

C．地球表面的重力加速度为 D．地球的第一宇宙速度为

9.（多选）北斗卫星导航系统中的MEO卫星为中圆轨道卫星，利用引力常量G和下列数据，能计算出地球质量的是（）

A．MEO卫星绕地球的轨道半径和线速度

B．MEO卫星