高考物理一轮复习练习及解析第4单元曲线运动万有引力练习十万有引力定律及其应用

高考物理一轮复习练习及解析第4单元曲线运动万有引力练习十万有引力定律及其应用内容摘要：

1、金典练习十万有引力定律及其应用选择题部分共 10 小题，每小题 6 的小题只有一个选项正确，G ，下列说法正确的是() 为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B.当 r 趋近于零时， 到的引力总是大小相等的，而与 到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力答案： 倍，升的高度为 h，则在地球上以同样大的初速度竖直上抛同一物体，上升的高度应为(空气阻力不计 )() g h 可知，选项 B 需要测量() 为 F 向 m( )2r 43可得： 1 倍，地球半径大约是月球半径的 4 球自转的影响，由以上数据可推算出()14解析：依据 ，故选项 A 错；地月 3月3地 8864依据 g 得： 2、 ，故选项 B 错；地 2地 8116依据 T( ) 得： ，所以选项 C 正确；42地9依据 v( ) 得： ( ) 92，所以选项 D 2 地 地 12答案：利略”全球卫星定位系统的空间部分由平均分布在三个轨道平面上的 30 颗轨道卫星构成，每个轨道平面上有 10 颗卫星，利略”系统中每颗卫星均围绕地心 O 做匀速圆周运动，轨道半径为 r，一个轨道平面上某时刻 10 星 1 和卫星 3 分别位于轨道上的 A、B 两位置，g，地球的半径为 R， )0 颗卫星的加速度大小相等，且均为 追上并靠近卫星 2 由位置 A 运动到 B 所需要的时间为 由位置 A 运动到 B 的过程中万有引力做的功为零 3、解析：由 G 和 g 可得：a ，故选项 A 星向后喷气将做离心运动至更高轨道，故选项 B 错误.t ，故选项 C 有引力与轨道垂直即万有引力不做功，故选项 D 10 月 24 日，星由地面发射，经过多次变轨后沿地月转移轨道奔向月球，卫星被月球俘获后，实施近月制动，最终在离月球表面 200 和 m，地球与月球的半径分别为 R 和 r，地球的卫星的第一宇宙速度为 ) 上运行的周期大于在轨道 2 上的机械能大于在轨道 3 h 的环月圆轨道上运行的速率为 r h) 上的机械能解析：人造卫星在越高的轨道上运动，其周期和机械能就越大，故选项 A、B 错误；设卫星在距月球表面 h 处的线速度为 G m 0 4、 ，又由 2g 及第一宇r h)2 r h)宙速度 v 可得 v1v ，选项 C 正确；卫星由轨道 3 到达被月球俘获的轨道机r h)械能要增加，但被俘获后还要进行减速制动才能降到 200 的环月圆轨道，故机械能不一定大于在 3 轨道时的机械能( 应是小于) ，选项 D 9 月 27 日下午，举世瞩目的神舟七号实现了航天员出舱和太空行走，从电视转播中可以看到翟志刚和刘伯明穿上加气压的舱外服在(与返回舱隔离的)轨道舱中协同作业，16：35：12 翟志刚在经过几次尝试后奋力向内打开舱盖，太空在中国人面前豁然打开。 以下关于轨道舱内气压的猜想正确的是()道舱中应该已经过泄压，道舱内有与地表附近相似的空 5、气，但由于完全失重，道舱内和舱外的太空都有约为一个大气压的空气压强解析：在太空中，舱外为真空，气压为零，D 错误；若舱内气压为 1 个大气压，则内外压力 F05S 04 N，用人力无法打开舱盖，故 A 错误；舱内若有与地表相似的空气，即使完全失重也会产生约 1 个大气压的压强，故 C 宙膨胀说” ，认为引力常量 G 在漫长的宇宙演变过程中是在非常缓慢地减小的，根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比()万有引力定律及向心力公式可得：G m rm 2 的缓慢变小，卫星将缓慢地做离心运动，故 r 变大，v 变小， 变小，T 球总是以同一面对着地球，人们只能看到月貌的 59%， 6、由于在地球上看不到月球的背面，明人们在地球上看不到月球背面的原因是()球绕地球旋转的同时，美国天文学家汤博发现冥王星，当时错估了冥王星的质量，以为冥王星比地球还大，过近 30 年的进一步观测，发现它的直径只有 2300 公里， 8 月 24 日晚在布拉格召开的国际天文学联合会( 26 届大会上，来自各国天文界权威代表投票通过联合会决议，今后原来九大行星中的冥王星将不再位于“行星”之列，而属于矮行星，是行星必须是围绕恒星运转的天体；二是行星的质量必须足够大，星直径必须在 800 公里以上，质量必须在 50 由以下几个条件能估测出其质量的是(其中引力常量为 G)( )绕冥王星在圆形轨道上转动的周期 7、和轨道半径解析：由行星绕太阳运行的动力学方程(G m m r)知周期与轨道半径与行星2 A、B 错误；同理可知，若知查龙卫星的线速度和半径或周期和半径可解得冥王星的质量：M 2 小题，共 40 13 分) 已知地球的半径约为 06 m，重力加速度 g10 m/知月球绕地球的运动可以近似看做匀速圆周运动，试估算出月球到地心的距离.(结果只保留一位有效数字)解析：此题的运动模型是：月球绕地球做匀速圆周运动，其规律是：球运行周期约为 30 和地球质量未知，解决的方法是多种的，可以是由经验确定 41014，也可由另外情境确定 月球是由万有引力提供向心力，有：G m 2、m 分别表示地球和月球的质量.( 8、想办法替换 M 和 G)对地面上的物体，忽略地球自转的影响，认为其重力等于万有引力，则有mg 2式中 m为地面上某一物体的质量：由以上两式消去 G、M、m、m得：r3 302403)2(06)24108 m410 8 方法二直接利用开普勒第三定律，月球绕地球做匀速圆周运动，有： m3/0 13 m3/1014410R 月 1013 3(302403)21013410 8 10 8 13 分) 两个天体( 包括人造天体) 间存在万有引力， 它们相距无穷远时势能为零，则它们的距离为 r 时，引力势能 G 般是把它先送入较低的圆形轨道，如图经过两次点火，即先在图中 a 点处启动燃气发动机，向后喷出高 9、压燃气，卫星得到加速，进入图中的椭圆轨道；在轨道的远地点 b 处第二次点火，卫星再次被加速，此后，卫星沿图中的圆形轨道(同步轨道) m，地球半径为R，轨道 距地面非常近，轨道距地面的距离近似为 6R，地面处的重力加速度为 g，并且每次点火经历的时间都很短，点火过程中卫星减少的质量可以忽略.(1)从轨道转移到轨道的过程中，合力对卫星所做的总功是多大。 (2)若已知卫星在轨道上经过 a 点时的速率为 ，则在 b 处点火的过程中燃气对卫7析：(1)卫星在轨道和轨道做圆周运动，应满足：G m ，G m(7R)2 G 1 2 3 114合力做的功 WE k1 ) 2 37(2)卫星在 a 处的势能 b 处的势能 7卫星在轨道上经过 b 处的速度为 机械能守恒定律有： b 156故在 a 处燃气所做的功 WE 1) m。