2019版物理大二轮复习(优选习题)：考前基础回扣练6：万有引力定律及其应用 Word版含解析.pdf

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1、回扣练6：万有引力定律及其应用1．(多选)2014年3月8日凌晨马航客机失联后，西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星，为地面搜救提供技术支持．特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术．如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图．“北斗”系统中两颗卫星“G”和“G”以及“高分一号”13均可认为绕地心O做匀速圆周运动．卫星“G”和“G”的轨道半径为r，某时13刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，“高分一号”在C位置．若

2、卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下说法正确的是()RA．卫星“G”和“G”的加速度大小相等均为g13rπrrB．卫星“G”由位置A运动到位置B所需的时间为13RgC．如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方，必须对其加速D．“高分一号”是低轨道卫星，其所在高度有稀薄气体，运行一段时间后机械能会减小GMmGM解析：选BD.根据万有引力提供向心力＝ma可得，a＝，而GM＝r2r2gR2gR2，所以卫星的加速度a＝，故A错误；根据万有引力提供向心力，得ωr

3、2πGMgR23πr＝＝，所以卫星1由位置A运动到位置B所需的时间t＝＝r3r3ω3Rr，故B正确；“高分一号”卫星加速，将做离心运动，轨道半径变大，速度g变小，路程变长，运动时间变长，故如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方，必须对其减速，故C错误；“高分一号”是低轨道卫星，其所在高度有稀薄气体，克服阻力做功，机械能减小，故D正确．2．银河系的恒星中有一些是双星，某双星由质量不等的星体S和S构成，12两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动；由天文观测得其周期为T，S到O点的

4、距离为r，S和S的距离为r，已知万1112有引力常量为G，由此可求出S的质量为()24π2r2（r－r）4π2r3A.1B．1GT2GT24π2r34π2r2rC.D．1GT2GT2解析：选D.设星体S和S的质量分别为m、m，星体S做圆周运动的向12121mm4π2r4π2r2r心力由万有引力提供得即：G12＝m1，解得：m＝1，故D正确，r21T22GT2ABC错误．3．我国发射了“天宫二号”空间实验室，之后发射了“神州十一号”飞船与“天宫二号”对接．假设“天宫二号”与“神州十一号”都围绕地球做匀速圆周运动

5、，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是()A．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接B．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接C．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接D．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接解析：选C.在同一轨道上运行加速做离心运动，减速做向心运动均不可实现对接，则AB错误；飞船先在比空间实验室半径小的轨道上

6、加速，则其做离心运动可使飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接．则C正确；飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，则其做向心运动，不可能与空间实验室相接触，则D错误．故选C.4．有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点，现在从M中挖去R一半径为的球体(如图)，然后又在挖空部分填满另外一种密度2为原来2倍的物质，如图所示．则填充后的实心球体对m的万有引力为()11GMm5GMmA.B．36R218R21GMm13GMmC.D．3R236R2M解析：选A.设密度为

7、ρ，则ρ＝，在小球内部挖去直径为R的球体，其4πR33R4R2M半径为，挖去小球的质量为：m′＝ρπ＝，挖去小球前，球与质点的万2328MGmGMmGMm8GMm有引力：F＝＝，被挖部分对质点的引力为：F＝＝，1（2R）24R223R218R22填充物密度为原来物质的2倍，则填充物对质点的万有引力为挖去部分的二倍，11GMm填充后的实心球体对m的万有引力为：F－F＋2F＝，A正确，BCD12236R2错误．故选A.5．(多选)某卫星绕地球做匀速圆周运动，周期为T.已知地球半径为R，地球

8、表面重力加速度为g，引力常量为G，假设地球的质量分布均匀，忽略地球自转．以下说法正确的是()3gR2T2A．卫星运行半径r＝4π2RT3B．卫星运行半径r＝g2π3gC．地球平均密度ρ＝4πGR3gRD．地球平均密度ρ＝4πGmM4π2Mm解析：选AC.由万有引力提供向心力则有：G＝mr和G＝mg联r2T2R23gR2T2gR2立解得：r＝，故A正确，B错误；地球的质量M＝，地球的体积4π2GgR2