高考物理一轮复习专题4.4万有引力定律与天体运动（精练）（含解析）

《高考物理一轮复习专题4.4万有引力定律与天体运动（精练）（含解析）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、专题4.4万有引力定律与天体运动1．(2019·郑州外国语学校期中)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知(　　)A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积【答案】C【解析】由于火星和木星在椭圆轨道上运行，太阳位于椭圆轨道的一个焦点上，选项A错误；由于火星和木星在不同的轨道上运行，且是椭圆轨道，速度大小变化，火星和木星

2、的运行速度大小不一定相等，选项B错误；由开普勒第三定律可知，＝＝k，＝，选项C正确；对每一个行星而言，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，所以选项D错误。2．(2019·甘肃金昌二中期中)如图3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(　　)　图3A．T卫＜T月B．T卫＞T月C．T卫＜T地D．T卫＝T地【答案】AC【解析】设近地卫星、地球同步轨道卫星和月球绕地球运行的轨道分别为r卫、r同和r月，因r月＞r同＞r卫，由

3、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。3．(2019·陕西渭南一中月考)若地球表面处的重力加速度为g，而物体在距地面3R(R为地球半径)处，由于地球作用而产生的加速度为g′，则为(　　)A．1B.C.D.【答案】D【解析】当物体处于地面时，有mg＝G，当物体距离地面3R时，有mg′＝G，由此得g′∶g＝1∶16，选项D正确。4．(2019·广东佛山一中期中)过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51pegb”

4、的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51pegb”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的，该中心恒星与太阳的质量比约为(　　)A.B．1C．5D．10【答案】B【解析】行星绕中心恒星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得G＝mr，则＝·＝×≈1，选项B正确。5．(2019·云南昭通一中期末)我国计划于2019年发射“嫦娥五号”探测器，假设探测器在近月轨道上绕月球做匀速圆周运动，经过时间t(小于绕行周期)，运动的弧长为s，探测器与月球中心连线扫过的角

5、度为θ(弧度)，引力常量为G，则(　　)A．探测器的轨道半径为B．探测器的环绕周期为C．月球的质量为D．月球的密度为【答案】C【解析】利用s＝θr，可得轨道半径r＝，选项A错误；由题意可知，角速度ω＝，故探测器的环绕周期T＝＝＝，选项B错误；根据万有引力提供向心力可知，G＝m，再结合v＝可以求出M＝＝＝，选项C正确；由于不知月球的半径，所以无法求出月球的密度，选项D错误。6．(2019·黑龙江鹤岗一中质检)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

6、，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【答案】C【解析】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，是一对相互作用力，故选项D错误。7．(2019·吉林松原一中月考)a、b、c、d是在地球大气层

7、外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星。其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道在同一平面上。某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图2所示。下列说法正确的是(　　)图2A．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度C．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度D．a、c存在在P点相撞的危险【答案】A【解析】由G＝m＝mrω2＝mr＝ma，可知B、C项错误，A项正确；va＝vc，Ta＝Tc，所以a、c不会相撞，D项错误。8．(2019·四川泸州一中月考

8、)我国成功发射“嫦娥三号”探测器，实现了我国航天器首次在地外天体软着陆和巡视探测活动，月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0。地球和月球的半径之比为＝4，表面重力加速度之比为＝6，地球和月球的密度之比为(　　)A.B.C．4D．6【答案】B【解析】设星球的密度为ρ，由G＝m′g得GM＝gR2，ρ＝＝，联立解得ρ＝，设地球、月球的密度分别为ρ、ρ0，则＝，将＝4，＝6代入上式，解得＝，选项B正确。9．(2019·湖南衡阳二中期中)我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运