2019届高三物理第一轮复习题(十四)--万有引力定律及其应用.doc

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1、课时跟踪检测（十四）万有引力定律及其应用对点训练：开普勒行星运动定律与万有引力定律1．(2017·上海黄浦区检测)关于万有引力定律，下列说法正确的是(　　)A．牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值B．万有引力定律只适用于天体之间C．万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律D．地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的解析：选C　牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定了引力常量的数值，万有引力定律适用于任何物体之间，万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律，选项A、B错误，C正确；地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到

2、太阳的万有引力大小是不相同的，选项D错误。2.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像，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。3．(多选)(2017·北京通州区摸底)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起来。用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，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

3、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，万有引力等于重力加上随地球一起自转所需要的向心力，则有F1

4、．(2016·全国乙卷)利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯。目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍。假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为(　　)A．1hB.4hC．8hD．16h解析：选B　万有引力提供向心力，对同步卫星有：＝mr，整理得GM＝当r＝6.6R地时，T＝24h若地球的自转周期变小，轨道半径最小为2R地三颗同步卫星A、B、C如图所示分布。则有＝解得T′≈＝4h，选项B正确。对点训练：天体质量和密度的计算5．(多选)(2016·海南高考)通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的

5、质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。这两个物理量可以是(　　)A．卫星的速度和角速度B．卫星的质量和轨道半径C．卫星的质量和角速度D．卫星的运行周期和轨道半径解析：选AD　根据线速度和角速度可以求出半径r＝，根据万有引力提供向心力，则有＝m，整理可得M＝，故选项A正确；由于卫星的质量m可约掉，故选项B、C错误；若知道卫星的运行周期和轨道半径，则由＝m2r，整理得M＝，故选项D正确。6．(2017·铜陵质检)有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处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

6、影响)(　　)A.B.4倍C．16倍D．64倍解析：选D　天体表面的物体所受重力mg＝，又知ρ＝，所以M＝，故＝3＝64。D正确。7.(2017·文登模拟)如图所示，“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道，观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度。已知万有引力常量为G，则月球的质量是(　　)A.　　　　　　　　　　B.C.D.解析：选C　因为每经过时间t通过的弧长为l，故卫星的线速度为v＝，角速度为ω＝，卫星的运行半径为R＝＝，则根据万有引力定律及牛顿第二定律得：＝，则月球的质量M＝＝，选项C正确。8．据报道，天文学家新发现了太阳

7、系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的a倍，质量是地球的b倍。已知近地卫星绕地球运动的周期约为T，引力常量为G。则该行星的平均密度为(　　)A.B.C.D.解析：选C　万有引力提供近地卫星绕地球运动的向心力G＝m，且ρ地＝，由以上两式得ρ地＝。而＝＝，因而ρ星＝，C正确。对点训练：天体表面的重力加速度问题9．宇航员站在某一星球距表面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