2021届高考物理二轮复习专题一第4讲万有引力定律及其应用作业含解析.doc

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1、考试资料第4讲万有引力定律及其应用(45分钟)[基础题组专练]1．(2019·高考全国卷Ⅱ)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()解析：由万有引力公式F＝G可知，探测器与地球表面距离h越大，F越小，排除B、C；而F与h不是一次函数关系，排除A。答案：D2．(2020·高考全国卷Ⅲ)“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，

2、圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为()A.B．C.D．解析：在地球表面有G＝mg，“嫦娥四号”绕月球运动时有G＝m′，根据已知条件有R＝PR月，M地＝QM月。联立以上各式解得v＝。答案：D-10-/10考试资料3．假定太阳系中一颗质量均匀、可看作球体的小行星，其自转原来可以忽略。若该星球自转加快，角速度为ω时，该星球表面的“赤道”上物体对星球的压力减为原来的。已知引力常量G，则该星球密度ρ为()A.B．C.D

3、．解析：忽略行星的自转影响时，有G＝mg，自转角速度为ω时，G＝mg＋mω2R，行星的密度ρ＝，解得ρ＝，故选C。答案：C4．(多选)(2020·高考某某卷)甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有()A．由v＝可知，甲的速度是乙的倍B．由a＝ω2r可知，甲的向心加速度是乙的2倍C．由F＝G可知，甲的向心力是乙的D．由＝k可知，甲的周期是乙的2倍解析：人造卫星绕地球做圆周运动时有G＝m，即v＝，因此甲的速度是乙的，A错误；由G＝ma得a＝，故甲的向心加速度是乙的

4、，B错误；由F＝G知甲的向心力是乙的，C正确；由在开普勒第三定律＝k中绕同一天体运动k值不变可知，甲的周期是乙的2倍，D正确。-10-/10考试资料答案：CD5．有一颗行星，其近地卫星的线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上做实验，宇航员站在正以加速度a匀加速上升的电梯中，用弹簧测力计悬挂质量为m的物体时，看到弹簧测力计的示数为F。已知引力常量为G，则这颗行星的质量是()A.B．C.D．解析：宇航员用弹簧测力计竖直悬挂质量为m的物体向上加速时，弹簧测力计的示数为F，则有F－mg＝ma可得g＝①卫星绕某一行星表面附近做匀速

5、圆周运动，根据万有引力等于重力得mg＝②又由重力充当向心力有m＝mg③由①②③式可得M＝，故A、B、C错误，D正确。答案：D6.(多选)(2020·全国百强名校高三领军考试)如图所示，卫星a没有发射而停放在地球的赤道上随地球自转；卫星b发射成功在地球赤道上空贴着地表做匀速圆周运动，认为重力近似等于万有引力。两卫星的质量相等。下列说法正确的是()A．a、b做匀速圆周运动所需的向心力大小相等-10-/10考试资料B．b做匀速圆周运动的向心加速度等于重力加速度gC．a、b做匀速圆周运动的线速度大小相等，都等于第一宇宙速度D．a做

6、匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期解析：两卫星的质量相等，到地心的距离相等，所以受到地球的万有引力相等。卫星a在赤道上随地球自转而做圆周运动，万有引力的一部分充当自转的向心力，卫星b在赤道上空贴着地表做匀速圆周运动，万有引力全部用来充当公转的向心力，因此a、b做匀速圆周运动所需的向心力大小不相等，A错误；对卫星b，重力近似等于万有引力，万有引力全部用来充当公转的向心力，所以向心加速度等于重力加速度g，B正确；卫星b在赤道上空贴着地表做匀速圆周运动，其公转速度就是最大的环绕速度，也是第一宇宙速度，卫星a在赤道上随地球自

7、转而做圆周运动，自转的向心力小于卫星b的公转向心力，根据牛顿第二定律，卫星a的线速度小于b的线速度，即a的线速度小于第一宇宙速度，C错误；a在赤道上随地球自转而做圆周运动，自转周期等于地球的自转周期，同步卫星的周期也等于地球的自转周期，所以a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期，D正确。答案：BD7．(2020·某某永安一中高三上学期限时训练)近年科学界经过论证认定：肉眼无法从太空看长城，但遥感卫星可以“看”到长城。已知某遥感卫星在离地面高度约为300km圆轨道上运行，地球半径约为6400km，地球同步卫星离地面高度

8、约为地球半径的5.6倍，则以下说法正确的是()A．遥感卫星的发射速度不超过第一宇宙速度B．遥感卫星运行速度约为8.1km/sC．地球同步卫星运行速度约为3.1km/sD．遥感卫星只需加速，即可追上同轨道运行的其他卫星解析：第一宇宙速度是最小发射速度也是最大环绕速度，遥感卫星在离地球约300km的轨道上运