高考物理一轮复习专题10.3万有引力与航天（提高训练）（含解析）

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1、专题10.3万有引力与航天1.(2019全国2)2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描述F随h变化关系的图像是（）【答案】D【解析】根据万有引力定律可得：，式中R表示地球的半径、随着h增大，F在减小，故选项D正确；2.（2018·北京卷）若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（）A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602B.月球公

2、转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60【答案】B【解析】设月球的质量为M2地球的质量为M1苹果的质量为m；地球的半径为r月球受到的万有引力的大小为：苹果受到的万有引力的大小为：因月球和苹果的质量关系未知，所以A选项无法比较；故A错；设月球的公转加速大小为a1，苹果落地的加速度大小为a2联立两式得：故B对；月球表面的重力加速度：，地球表面的重力加速度：；r1、r2的大小关系未知；所以无法求得月地表面的重力加速度之比，故C错

3、；D错；3.（2015海南）若在某行星和地球上相对于各自水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为。已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为R，由此可知，该行星的半径为（）A.B.C.2RD.【答案】C【解析】平抛运动的物体水平方向：，竖直方向：，所以,两次抛出时初速度，高度相同，假设在行星上产生的水平位移为x1,在地球产生的水平位移为x2，则：；所以；又因为：，；设行星的半径为R1，地球的半径为R2，则：又因为；故；4.（2017海南）已知地球质量为月球质量的81倍，地球半径约为月球半

4、径的4倍。若在月球和地球表面同样高度处，以相同的初速度水平抛出物体，抛出点与落地点间的水平距离分别为s月和s地，则s月:s地约为（）A．9:4B．6:1C．3:2D．1:1【答案】A【解析】设月球质量为M′，半径为R′，地球质量为M，半径为R．已知:结合万有引力提供重力得：，所以，做平抛运动的物体在竖直方向上，，所以；做平抛运动的物体在水平方向上x=v0.t；得：故选：A．5.木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星．观察测出：木星绕太阳作圆周运动的半径为r1、周期为T1；木星的某一卫星绕木星作圆周运动的半径为r2、周期为T2．

5、已知万有引力常量为G，则根据题中给定条件（）A．能求出木星的质量B．能求出木星与卫星间的万有引力C．能求出太阳与木星间的万有引力D．可以断定【答案】AC【解析】木星绕太阳作圆周运动有①卫星绕木星作圆周运动有②由②式可求出木星的质量，A对；再代入①式能求出太阳与木星间的万有引力，C对；因为卫星质量不能求出，所以不能求出木星与卫星间的万有引力，B错；由①②式得可见D错。6.2007年4月24日，欧洲科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581c。这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温

6、度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确是（）A．飞船在Gliese581c表面附近运行的周期约为13天B．飞船在Gliese581c表面附近运行时的速度大于7.9km/sC．人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大D．Gliese581c的平均密度比地球平均密度小【答案】BC【解析】周期的平方与轨道半径的3次方成正比，飞船在Gliese581c表面附近运行的周

7、期的周期应小于13天，A错.,,，v>v1=7.9km/s,B对，，C对，，D错7.已知一颗人造卫星在半径为R的某行星上空绕该行星做匀速圆周运动，经过时间t，卫星运动的弧长为S，卫星与行星的中心连线扫过的角度是θ弧度，(已知万有引力常量为G)求:(1)人造卫星距该行星表面的高度h(2)该行星的质量M(3)该行星的第一宇宙速度v1【答案】见解析【解析】（1）s=rθ（　h=r－Rh=S/θ－R（2）v=s/t（3）8.（2015重庆）宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象。若飞

8、船质量为，距地面高度为，地球质量为，半径为，引力常量为，则飞船所在处的重力加速度大小为（）A.0B.C.D.【答案】B【解析】对飞船受力分析知，所受到的万有引力提供匀速圆周运动的向心力，等于飞船所在位置的重力，即，可得飞船的重力加速度为，故选B。9.一物体静置在平均密度为的球