浙江鸭2025版高考物理一轮复习第10讲万有引力定律及其应用夯基提能作业本.docxVIP

PAGE

PAGE1

第10讲万有引力定律及其应用

A组基础题组

1.(2024浙江11月选考,7,3分)如图所示是小明同学画的人造地球卫星轨道的示意图,则卫星()

A.在a轨道运行的周期为24h

B.在b轨道运行的速度始终不变

C.在c轨道运行的速度大小始终不变

D.在c轨道运行时受到的地球引力大小是变更的

答案Da轨道半径未知,则卫星在a轨道运行的周期不能确定,选项A错误;b轨道上的卫星的速度方向不断变更,所以速度在变,选项B错误;地球在c轨道的其中一个焦点上,因此在近地点时卫星速度快,远地点速度慢,选项C错误;正在c轨道上运行的卫星,与地球的距离在变更,所以依据F=GMmr2可以看出其受到地球的引力大小在不断

2.关于万有引力定律,下列说法正确的是()

A.牛顿提出了万有引力定律,并测定了引力常量的数值

B.万有引力定律只适用于天体之间

C.万有引力的发觉,揭示了自然界一种基本相互作用的规律

D.地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的

答案C牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许测定了引力常量的数值,万有引力定律适用于任何物体之间,万有引力的发觉,揭示了自然界一种基本相互作用的规律,选项A、B错误,C正确;地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是不相同的,选项D错误。

3.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,依据开普勒行星运动定律可知()

A.太阳位于木星运行轨道的中心

B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等

C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方

D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积

答案C由开普勒第肯定律(轨道定律)可知,太阳位于木星运行轨道的一个焦点上,A错误。火星和木星绕太阳运行的轨道不同,运行速度的大小不行能始终相等,B错误。依据开普勒第三定律(周期定律)知全部行星轨道的半长轴的三次方与它的公转周期的平方的比值是一个常数,C正确。对于某一个行星来说,其与太阳连线在相同的时间内扫过的面积相等,不同行星在相同的时间内扫过的面积不相等,D错误。

4.据中国载人航天工程办公室介绍,天宫一号以完整的整器结构胜利服役5年后,再入大气层烧毁。烧毁前,天宫一号飞行器运行在平均高度约为216.2公里的轨道上(近似圆周轨道),与同步卫星相比,“天宫一号”运行的()

A.速度较小 B.周期较小

C.加速度较小 D.角速度较小

答案B“天宫一号”运行的轨道半径比同步卫星小,依据GMmr2=m4π2T2r=mv2r=mω2r=ma可得:v=

5.据报道,科学家们在距离地球20万光年外发觉了首颗系外“宜居”行星。假设该行星质量约为地球质量的6.4倍,半径约为地球半径的2倍。那么,一个在地球表面能举起64kg物体的人在这个行星表面能举起的物体的质量约为(地球表面重力加速度g=10m/s2)()

A.40kg B.50kg

C.60kg D.30kg

答案A依据万有引力等于重力GMmR2=mg得g=GMR2,因为行星质量约为地球质量的6.4倍,其半径是地球半径的2倍,则行星表面重力加速度是地球表面重力加速度的1.6倍,而人的举力可认为是不变的,则人在行星表面所举起的重物质量为:m=

6.地球质量大约是月球质量的81倍,一飞行器位于地球与月球之间,当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时,飞行器距月球球心的距离与月球球心距地球球心之间的距离之比为()

A.1∶9 B.9∶1

C.1∶10 D.10∶1

答案C设月球质量为m,则地球质量为81m,地月间距离为r,飞行器质量为m0,当飞行器距月球为r时,地球对它的引力等于月球对它的引力,则Gmm0r2

7.宇航员站在某一星球上,将一个小球在距离星球表面h高度处由静止释放,使其做自由落体运动,经过t时间后小球到达星球表面,已知该星球的半径为R,引力常量为G,则下列选项正确的是()

A.该星球的质量为2

B.该星球表面的重力加速度为h

C.该星球的第一宇宙速度为2

D.通过以上数据无法确定该星球的密度

答案A小球做自由落体运动,则有h=12gt2,解得该星球表面的重力加速度g=2ht2,故B错误;对星球表面的物体,万有引力等于重力,即GMmR2=mg,可得该星球的质量M=2hR2

8.某星球直径为d,宇航员在该星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体,物体上升的最大高度为h,若物体只受该星球引力作用,则该星球的第一宇宙速度为()

A.v02 B.2v0dh C.v02

答案D星球表面的重力加速度为g=v