2019届高考物理一轮复习第4章曲线运动、万有引力与航天第6讲万有引力定律的应用课时作业（含解析）

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1、6、万有引力定律的应用[基础训练]1．(2018·湖北七市联考)人造地球卫星在绕地球做圆周运动的过程中，下列说法中正确的是(　　)A．卫星离地球越远，角速度越大B．同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小一定相同C．一切卫星运行的瞬时速度都大于7.9km/sD．地球同步卫星可以在以地心为圆心、离地高度为固定值的一切圆轨道上运动答案：B解析：卫星所受的万有引力提供向心力，则G＝m＝mω2r，可知r越大，角速度越小，A错误，B正确.7.9km/s是卫星的最大环绕速度，C错误．因为地球会自转，同步卫星只能在赤道上方的轨道上运动，

2、D错误．2．(2018·山东淄博摸底考试)北斗卫星导航系统空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星、27颗中轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星．中轨道卫星和静止轨道卫星都绕地球球心做圆周运动，中轨道卫星离地面高度低，则中轨道卫星与静止轨道卫星相比，做圆周运动的(　　)A．向心加速度大B．周期大C．线速度小D．角速度小答案：A解析：由于中轨道卫星离地面高度低，轨道半径较小，质量相同时所受地球万有引力较大，则中轨道卫星与静止轨道卫星相比，做圆周运动的向心加速度大，选项A正确．由G＝mr2，解得T＝2π，可知中轨道卫星与静

3、止轨道卫星相比，做圆周运动的周期小，选项B错误．由G＝m，解得v＝，可知中轨道卫星与静止轨道卫星相比，做圆周运动的线速度大，选项C错误．由G＝mrω2，解得ω＝，可知中轨道卫星与静止轨道卫星相比，做圆周运动的角速度大，选项D错误．3．(2018·河南郑州一测)(多选)美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”．天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是两个黑洞并合的事件．该事件中甲、乙两个黑洞的质量分别为太阳质量的36倍和29倍，假设这两个黑洞，绕它们连线上的某点做圆周运

4、动，且两个黑洞的间距缓慢减小．若该双星系统在运动过程中，各自质量不变且不受其他星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是(　　)A．甲、乙两个黑洞运行的线速度大小之比为36∶29B．甲、乙两个黑洞运行的角速度大小始终相等C．随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小，它们运行的周期也在减小D．甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等答案：BC　解析：由牛顿第三定律知，两个黑洞做圆周运动的向心力相等，它们的角速度ω相等，由Fn＝mω2r可知，甲、乙两个黑洞做圆周运动的半径与质量成反比，由v＝ωr知，线速度之比为29

5、∶36，A错误，B正确；设甲、乙两个黑洞质量分别为m1和m2，轨道半径分别为r1和r2，有＝m12r1、＝m22r2，联立可得＝，C正确；甲、乙两个黑洞之间的万有引力大小设为F，则它们的向心加速度大小分别为、，D错误．4．“嫦娥五号”计划于2017年左右在海南文昌航天发射中心发射，完成探月工程的重大跨越——带回月球样品．假设“嫦娥五号”在“落月”前，以速度v沿月球表面做匀速圆周运动，测出运动的周期为T，已知引力常量为G，不计周围其他天体的影响，则下列说法正确的是(　　)A．月球的半径为B．月球的平均密度为C．“嫦娥五号”

6、探月卫星的质量为D．月球表面的重力加速度为答案：B解析：由T＝可知，月球的半径为R＝，选项A错误；由G＝m2R可知，月球的质量为M＝，选项C错误；由M＝πR3ρ可知，月球的平均密度为ρ＝，选项B正确；由＝mg可知，月球表面的重力加速度为g＝，选项D错误．5．(2018·江西宜春高安二中段考)近年来，自然灾害在世界各地频频发生，给人类带来巨大损失．科学家们对其中地震、海啸的研究结果表明，地球的自转将因此缓慢变快．下列说法正确的是(　　)A．“天宫一号”飞行器的高度要略调高一点B．地球赤道上物体的重力会略变大[来源:Z_xx

7、_k.Com]C．同步卫星的高度要略调低一点D．地球的第一宇宙速度将略变小答案：C解析：“天宫一号”飞行器的向心力由地球的万有引力提供，其高度与地球的自转快慢无关，故A错误；地球自转快了，则地球自转的周期变小，在地面上赤道处的物体随地球自转所需的向心力会增大，而向心力等于地球对物体的万有引力减去地面对物体的支持力，万有引力的大小不变，所以地面对物体的支持力必然减小，地面对物体的支持力大小等于物体受到的“重力”，所以物体的重力减小了，故B错误；对地球同步卫星而言，卫星的运行周期等于地球的自转周期，地球的自转周期T变小了，由

8、开普勒第三定律＝k可知，卫星的轨道半径R减小，卫星的高度要减小些，故C正确；地球的第一宇宙速度v＝，R是地球的半径，可知v与地球自转的速度无关，D错误．6．(2018·河北石家庄二测)2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”对接成功．两者对接后一起绕地球运行的轨道可视为圆轨道，运行周期为T，已