2016高考物理二轮复习专题训练4万有引力定律及其应用（含解析）

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1、万有引力定律及其应用(限时45分钟)一.单项选择题(每小题6分，共48分)1．(2015·北京理综)假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳距离小于火星到太阳距离，那么(　　)A．地球公转周期大于火星公转周期B．地球公转线速度小于火星公转线速度C．地球公转加速度小于火星公转加速度D．地球公转角速度大于火星公转角速度答案：D解析：根据G＝m2r＝m＝ma＝mω2r得，公转周期T＝2π，故地球公转周期较小，选项A错误；公转线速度v＝，故地球公转线速度较大，选项B错误；公转加速度a＝，故地球公转加速度较大，选项C错误；

2、公转角速度ω＝，故地球公转角速度较大，选项D正确．2．2014年12月31日上午9点02分，我国在西昌卫星发射中心成功将“风云二号”08星发射升空，“风云二号”08星是地球同步卫星，将在天气预报.气候预测.军事.航天气象保障等领域发挥重要作用．该卫星在预定轨道正常运行时，下列说法正确是(　　)A．它可能会经过西昌上空B．它线速度大于7.9km/sC．它向心加速度小于9.8m/s2D．它角速度小于月球绕地球运动角速度答案：C解析：同步卫星只能在赤道正上方运行，A选项错误；由万有引力提供向心力有G＝m，v＝，轨道半径r越大，线速

3、度v越小，所以v<7.9km/s，故B选项错误；G＝mω2r，ω＝，轨道半径r越大，角速度ω越小，同步卫星角速度大于月球绕地球运动角速度，D选项错误；G＝ma，在地球表面上有G＝mg(R为地球半径)，所以a<9.8m/s2，C选项正确．3．质量为m某人造地球卫星在地面上重力为G0，已知地球质量为M，引力常量为G，当该卫星被发射到离地高度等于3倍地球半径轨道上做圆周运动时，它动能为(忽略地球自转)(　　)A.　　　　　B.C.D.答案：A解析：G＝G0，G＝m，求得mv2＝＝，A项正确．4．(2015·山东理综)如图所示，拉格

4、朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点物体在地球和月球引力共同作用下，可与月球一起以相同周期绕地球运动．据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动．以a1.a2分别表示该空间站和月球向心加速度大小，a3表示地球同步卫星向心加速度大小．以下判断正确是(　　)A．a2>a3>a1B．a2>a1>a3C．a3>a1>a2D．a3>a2>a1答案：D解析：空间站和月球绕地球运动周期相同，由a＝2r知，a2>a1；对地球同步卫星和月球，由万有引力定律和牛顿第二定律得G＝ma，可知a3>a2，故选项D正确．

5、5．(2015·江苏八校联考)据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星．假设该行星质量约为地球质量6.4倍，半径约为地球半径2倍．那么，一个在地球表面能举起64kg物体人在这个行星表面能举起物体质量约为多少(地球表面重力加速度取g＝10m/s2)(　　)A．40kgB．50kgC．60kgD．30kg答案：A解析：设地球半径为R，质量为M，则由万有引力定律可得：G＝mg，F＝mg，可得：人举力F＝G；同理在“宜居”行星上，人举力F＝G，联立可得：m′＝＝40kg，选项A正确，B.C.D错误．6．(20

6、15·成都检测)如图甲所示“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星使用寿命．图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动示意图，此时二者连线通过地心，轨道半径之比为1∶4.若不考虑卫星与“轨道康复者”之间引力，则下列说法正确是(　　)　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　乙A．在图示轨道上，“轨道康复者”速度大于7.9km/sB．在图示轨道上，“轨道康复者”加速度大小是地球同步卫星4倍C．在图示轨道上，“轨道康复者”周期为3h，且从图示位置开始经1

7、.5h与同步卫星距离最近D．若要对该同步卫星实施拯救，“轨道康复者”应从图示轨道上加速，然后与同步卫星对接答案：D解析：由于在图示轨道上，“轨道康复者”做匀速圆周运动轨道半径大于地球半径，根据牛顿第二定律和万有引力定律可得，“轨道康复者”在图示轨道上速度v＝<＝7.9km/s，故A选项错误；根据牛顿第二定律和万有引力定律可知，“轨道康复者”在图示轨道上加速度大小与地球同步卫星加速度大小之比为＝＝，故B选项错误；根据牛顿第二定律和万有引力定律可知，“轨道康复者”在图示轨道上周期与地球同步卫星周期之比为＝＝，即“轨道康复者”在图

8、示轨道上周期为3h，要使从图示位置到二者间距离相距最近，则需满足t＝π＋2kπ(其中k＝0,1,2，3，…)，解得t＝＋k(其中k＝0,1,2,3，…)，故C选项错误；若要对该同步卫星实施拯救，“轨道康复者”应从图示轨道上加速使“轨道康复者”做离心运动，然后与同步卫星对接，故D选项正确．7