2020版高考物理大一轮复习 第四章 基础课4 万有引力定律训练（含解析）教科版

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1、基础课4　万有引力定律一、选择题(1～7题为单项选择题，8～14题为多项选择题)1．(2017·湖南衡阳五校联考)在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法中不正确的是(　　)A．伽利略首先将实验事实和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来B．笛卡儿对牛顿第一定律的建立做出了贡献C．开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律D．牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量答案　D2．假设有一星球的密度与地球相同，但它表面处的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍，

2、则该星球的质量是地球质量的(　　)A.B．4倍C．16倍D．64倍解析　由＝mg得M＝，所以ρ＝＝＝，ρ＝ρ地，即＝，得R＝4R地，故＝·＝64。选项D正确。答案　D3．火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在着陆前，绕火星表面匀速飞行(不计周围其他天体的影响)，宇航员测出飞行N圈用时t，已知地球质量为M，地球半径为R，火星半径为r，地球表面重力加速度为g。则(　　)A．火星探测器匀速飞行的速度约为B．火星探测器匀速飞行的向心加速度约为C．火星探测器的质量为D．火星的平均密度为解析　火星探测器匀速飞行的速

3、度约为v＝，A错误；火星探测器匀速飞行，G＝，对于地球，g＝，两式结合，得到M火＝，火星的平均密度为ρ＝＝，故D错误；火星探测器的质量不可能计算出来，故C错误。答案　B4．(2017·湖南衡阳联考)两颗互不影响的行星P1、P2，各有一颗近地卫星S1、S2绕其做匀速圆周运动。图1中纵轴表示行星周围空间某位置的引力加速度a，横轴表示该位置到行星中心距离r平方的倒数，a－关系图如图所示，卫星S1、S2的引力加速度大小均为a0。则(　　)图1A．S1的质量比S2的大B．P1的质量比P2的大C．P1的第一宇宙速度比P2的小D

4、．P1的平均密度比P2的大解析　根据万有引力定律可知引力加速度a＝，由此可知图像的斜率为GM，P1的斜率大，对应的行星质量大，而卫星质量未知，选项A错，B对；两行星半径关系未知，则第一宇宙速度大小无法比较，选项C错；同理无法比较行星密度，选项D错。答案　B5．中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，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2所示是北斗导航系统中部分卫星

5、的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则(　　)图2A．卫星a的角速度小于c的角速度B．卫星a的加速度大于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解析　a的轨道半径大于c的轨道半径，因此卫星a的角速度小于c的角速度，选项A正确；a的轨道半径与b的轨道半径相等，因此卫星a的加速度等于b的加速度，选项B错误；a的轨道半径大于地球半径，因此卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，选项C错误；a的轨道半径与b的轨道半径相等，卫星b的周期等于a的周期，为24h，选项D错

6、误。答案　A6．(2015·海南单科，6)若在某行星和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　平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，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。答案　C7．(2016·辽宁大连

7、重点中学联考)如图3所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极，已知该卫星从北纬60°的正上方按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时所用时间为1h，则下列说法正确的是(　　)图3A．该卫星的运行速度一定大于7.9km/sB．该卫星与同步卫星的运行速度之比为1∶2C．该卫星与同步卫星的运行半径之比为1∶4D．该卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能解析　近地卫星的环绕速度等于第一宇宙速度7.9km/s。根据G＝m，得v＝，半径越大线速度越小，该卫星的半径大于地球半径，则其运行速度一定小于7.9km/s，选

8、项A错误；该卫星从北纬60°到南纬60°，转过120°用时1h，则其转过360°用时3h，即周期为3h，而同步卫星的周期为24h，即该卫星与同步卫星的周期之比为1∶8。根据G＝mr，得＝，则可得半径之比为1∶4，选项C正确；再由v＝可得该卫星与同步卫星的运行速度之比为2∶1，选项B错误；该卫星与同步卫星的质量关系未知，无法判断两者机械能的大小关系，选项D错误