高考物理第五章第1课时万有引力定律及其应用（基础课时）限时规范训练（含解析）新人教版

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1、万有引力定律及其应用[基础巩固题组](20分钟，50分)1．(2019·江西重点中学联考)下列说法正确的是(　　)A．伽利略发现了万有引力定律，并测得了引力常量B．根据表达式F＝G可知，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C．在由开普勒第三定律得出的表达式＝k中，k是一个与中心天体有关的常量D．两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力解析：选C.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测得了引力常量，故选项A错误；表达式F＝G中，当r趋近于零时，万有引力定律不适用，故选项B错误；表达式＝k

2、中，k是一个与中心天体有关的常量，故选项C正确；物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力，故选项D错误．2．有一星球的密度跟地球的密度相同，但它表面的重力加速度是地球表面处重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的(忽略其自转的影响)(　　)A.倍B．4倍C．16倍D．64倍解析：选D.由g＝，ρ＝知M＝，故＝3＝64.3．(多选)如图所示，近地人造卫星和月球绕地球的运行轨道可视为圆．设卫星、月球绕地球运行周期分别为T卫、T月，地球自转周期为T地，则(　　)A．T卫＜T月

3、B．T卫＞T月C．T卫＜T地D．T卫＝T地解析：选AC.因r月＞r同＞r卫，由开普勒第三定律＝k可知，T月＞T同＞T卫，又同步卫星的周期T同＝T地，故有T月＞T地＞T卫，选项A、C正确．4．对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T的关系作出如图所示图象，则可求得地球质量为(已知引力常量为G)(　　)A.B．C.D．解析：选A.由＝m·r，可得＝，结合题图图线可得，＝，故M＝，A正确．5．若在某行星和

4、地球上相对于各自的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2∶，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，该行星的半径约为(　　)A.RB．RC．2RD．R解析：选C.平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，即x＝v0t，在竖直方向上做自由落体运动，即h＝gt2，所以x＝v0，两种情况下，抛出的速率相同，高度相同，所以＝＝，根据公式G＝mg可得R2＝，故＝＝2，解得R行＝2R，故C正确．6．(2018·高考北京卷)若想检验“使月球绕地球运动的力”

5、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B．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的C．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的D．苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的解析：选B.由a＝G可得，加速度与距离的平方成反比，所以如果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，那么它们的加速度就应该是的关系．7．(多选)万有引力定律能够很好地将天体运行规律与地球上物体运动规律具有的内在一致性统一

6、起来．用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重力，随称量位置的变化可能会有不同的结果．已知地球质量为M，万有引力常量为G.将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体．下列选项中说法正确的是(　　)A．在北极地面称量时，弹簧秤读数为F0＝GB．在赤道地面称量时，弹簧秤读数为F1＝GC．在北极上空高出地面h处称量时，弹簧秤读数为F2＝GD．在赤道上空高出地面h处称量时，弹簧秤读数为F3＝G解析：选AC.北极地面物体不随地球自转，万有引力等于重力，则有F0＝G，故A正确；在赤道地面称量时，万有引力等于重

7、力加上随地球一起自转所需要的向心力，则有F1＜G，故B错误；在北极上空高出地面h处称量时，万有引力等于重力，则有F2＝G，故C正确；在赤道上空高出地面h处称量时，万有引力大于重力，弹簧秤读数F3＜G，故D错误．[能力提升题组](25分钟，50分)1．近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为(k为某个常

8、数)(　　)A．ρ＝kTB．ρ＝C．ρ＝kT2D．ρ＝解析：选D.火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动时，G＝mR，又M＝πR3·ρ，可得ρ＝＝，故只有D正确．2．宇航员站在某一星球距其表面h高度处，以某一速度沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，则该星球的质量为(　　)A.B．C.D．解析：选A.设该星球表面的重力加速度为g，小球在星球表面做平抛运动，h＝gt2.设该星球的质量为M，在星球表面有mg＝.由以上两式得，该星球的质量为M＝，A