万有引力定律及其应用专题 整理.doc

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1、万有引力定律及其应用专题一、开普勒行星运动定律1．(2013·江苏高考)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2．(2012·北京高考)关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是(　　)A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率

2、C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合二、人造卫星的运行问题1.一种模型天体都可以看做质点，围绕中心天体(视为静止)做匀速圆周运动。2．两条思路(1)万有引力提供向心力即G＝ma。(2)天体对其表面的万有引力近似等于重力，即＝mg或gR2＝GM“黄金代换”。1．质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的(　　)A．线速度v

3、＝B．角速度ω＝C．运行周期T＝2πD．向心加速度a＝2、(2013·广东高考)如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　)A．甲的向心加速度比乙的小B．甲的运行周期比乙的小C．甲的角速度比乙的大D．甲的线速度比乙的大3．(2012·广东高考)如图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的(　　)A．动能大　　　B．向心加速度大C．运行周期长D．角速度小4．(2011·广东高考)已知地球质量为M，半径为R，

4、自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列表述正确的是(　　)A．卫星距地面的高度为B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度C．卫星运行时受到的向心力大小为GD．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度5．一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v。引力常量为G，则下列说法不正确的是(　　)A．恒星的质量为B．行星的质量为C．行星运动的轨道半径为D．行星运动的加速度为6．(2012·天津高考)一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的，不考虑卫星质

5、量的变化，则变轨前后卫星的(　　)A．向心加速度大小之比为4∶1B．角速度大小之比为2∶1C．周期之比为1∶8D．轨道半径之比为1∶27．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图1所示，则有(　　)A．a的向心加速度等于重力加速度gB．b在相同时间内转过的弧长最长C．c在4小时内转过的圆心角是π/6D．d的运动周期有可能是20小时三、天体质量和密度的估算(1)利用天体表面的重力加速度g和天体半径R。由于G＝mg，故

6、天体质量M＝，天体密度ρ＝＝＝。(2)通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r。①由万有引力等于向心力，即G＝mr，得出中心天体质量M＝；②若已知天体的半径R，则天体的平均密度ρ＝＝＝；③若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动，可认为其轨道半径r等于天体半径R，则天体密度ρ＝，可见，只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T，就可估测出中心天体的密度。1.(2012·福建高考)一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N。已

7、知引力常量为G，则这颗行星的质量为(　　)A.　　　　　　　B.C.D.2．(2013·大纲版全国卷)“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200km的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟。已知引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，月球半径约为1.74×103km。利用以上数据估算月球的质量约为(　　)A．8.1×1010kg　　　　　　B．7.4×1013kgC．5.4×1019kgD．7.4×1022kg3．(2014·唐山调研)2011年8月26日消息，英国曼彻斯特大学的天文学家认为，他们已经在银河

8、系里发现一颗由曾经的庞大恒星转变而成的体积较小的行星，这颗行星完全由钻石构成。若已知引力常量，还需知道哪些信息可以计算该行星的质量(　　)A．该行星表面的重力加速度及绕行星运行的卫星的轨道半径B．该行星的自