2018高考物理大一轮复习 题组层级快练20 第四单元 曲线运动 5 万有引力定律及应用（二）

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1、题组层级快练(二十)万有引力定律及应用（二）一、选择题1．已知引力常量为G，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g和地球的自转周期为T，不考虑地球自转的影响，利用以上条件可求出的物理量是(　　)A．地球的质量B．地球与其同步卫星之间的引力C．第一宇宙速度D．地球同步卫星的高度答案　ACD解析　不考虑地球自转的影响，在地球表面万有引力等于重力，可求得地球质量，A项正确；同步卫星的质量不知道，因此无法求出地球与同步卫星之间的引力，B项错误；由已知条件可求得第一宇宙速度，C项正确；由同步卫星的周期可计算同步卫星的轨

2、道半径，进一步计算得出同步卫星的高度，D项正确．2.中国北斗卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统．预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力．如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，己知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则(　　)A．卫星a的角速度小于c的角速度B．卫星a的加速度小于b的加速度C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星b的周期大于24h答案　A解析　轨道半径越大，角速度越小，A

3、项正确．卫星a的加速度等于b的加速度，B项错误．卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，C项错误．卫星b的周期等于24h，D项错误．3．(2017·深圳质检)随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点．假设深太空中有一颗外星球，其质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的，则下列判断正确的是(　　)A．该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星的周期B．某物体在该外星球表面所受的重力是在地球表面所受重力的8倍C．该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍D．绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地

4、球的人造卫星运行具有相同的速度答案　BC解析　由于该外星球的自转周期未知，不能判断该外星球的同步卫星周期与地球同步卫星的周期的关系，A项错误；由g＝，可知该外星球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的8倍，B项正确；由v＝可知，该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍，C项正确；绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星的运行速度不相同，D项错误．4．(2017·襄阳模拟)最近我国连续发射了多颗“北斗一号”导航定位卫星，预示着我国通讯技术的不断提高．该卫星处于地球的同步轨道，假设其离地高度为

5、h，地球半径为R，地面附近重力加速度为g，则有(　　)A．该卫星运行周期为24hB．该卫星所在处的重力加速度为()2gC．该卫星周期与近地卫星周期之比为(1＋)D．该卫星运动动能为答案　ABD解析　地球同步卫星和地球自转同步，周期为24h，A项正确；由G＝mg＝mr＝m可知，g＝，则该卫星所在处的重力加速度和地面处的重力加速度之比是，可知B项正确；T＝2π，该卫星周期与近地卫星周期之比为，C项错误；卫星的动能Ek＝mv2＝·＝，D项正确．5．(2016·四川)国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国

6、航天日”.1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上．设东方红一号在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3的大小关系为(　　)A．a2>a1>a3　　　　　　　B．a3>a2>a1C．a3>a1>a2D．a1>a2>a3答案　D解析　由于东方红二号卫

7、星是同步卫星，则其角速度和赤道上的物体角速度相等，可得出：a＝ω2r由于r2>r3，则可以得出：a2>a3；又由万有引力定律：G＝ma由题目中数据可以得出：r1>r2则可以得出a2

8、－R答案　D解析　由自由落体运动规律有：h＝gt2，所以有：g＝，故A项错误．月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力mg＝m，所以v1＝＝，故B项错误．在月球表面的物体受到的重力等于万有引力mg＝G，所以M＝＝，故C项错误．月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力G＝m，解得h＝－R＝－R，故D项正确．7．2015年9月30日7时13分，我国在西昌卫星发射中心用长