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1、2022年高考物理 萬有引力定律及其應(yīng)用分類練習(xí)1 新人教版
一、單選題
1、已知太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為390,月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天.利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識,可估算出太陽對月球與地球?qū)υ虑虻娜f有引力的比值約為
A.0.2 B.2 C.20 D.200 B(08全國1卷)
2、據(jù)媒體報(bào)道,嫦娥一號衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道,軌道高度200 km,運(yùn)用周期127分鐘。若還知道引力常量和月球平均半徑,僅利用以上條件不能求出的是B(08北京卷)
A.月球表面的重力加速度 B.月球?qū)?/p>
2、衛(wèi)星的吸引力
C.衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的速度 D.衛(wèi)星繞月運(yùn)行的加速度
3、1990年4月25日,科學(xué)家將哈勃天文望遠(yuǎn)鏡送上距地球表面約600 km的高空,使得人類對宇宙中星體的觀測與研究有了極大的進(jìn)展。假設(shè)哈勃望遠(yuǎn)鏡沿圓軌道繞地球運(yùn)行。已知地球半徑為6.4×106m,利用地球同步衛(wèi)星與地球表面的距離為3.6×107m這一事實(shí)可得到哈勃望遠(yuǎn)鏡繞地球運(yùn)行的周期。以下數(shù)據(jù)中最接近其運(yùn)行周期的是 B(08四川卷)
A.0.6小時 B.1.6小時 C.4.0小時 D.24小時
4、火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和,地球表面的重力加速度為g,則火星表面的重力加速度約為 B
3、(08江蘇卷)
A.0.2g B.0.4g C.2.5g D.5g
5、由于地球的自轉(zhuǎn),使得靜止在地面的物體繞地軸做勻速圓周運(yùn)動。對于這些做勻速圓周運(yùn)動的物體,以下說法正確的是 D(08廣東理科基礎(chǔ))
A.向心力指向地心 B.速度等于第一宇宙速度
C.加速度等于重力加速度 D.周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相等
6、(廣東卷)12.圖是“嫦娥一號奔月”示意圖,衛(wèi)星發(fā)射后通過自帶的小型火箭多次變軌,進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,最終被月球引力捕獲,成為繞月衛(wèi)星,并開展對月球的探測,下列說法正確的是C(08廣東卷)
A.發(fā)射“嫦娥一號”的速度必須達(dá)到第三宇
4、宙速度
B.在繞月圓軌道上,衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān)
C.衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比
D.在繞月軌道上,衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力
7、據(jù)報(bào)道,最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星,其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍,一個在地球表面重量為600N的人在這個行星表面的重量將變?yōu)?60N。由此可推知,該行星的半徑與地球半徑之比約為B (07全國1卷)
A.0.5 B.2 C.3.2 D.4
8、不久前歐洲天文學(xué)就發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星,命名為“格利斯581c”。該行星的質(zhì)量是地球的5倍,直徑是地球的1.5倍。設(shè)想在該行星表面
5、附近繞行星沿圓軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星的動能為,在地球表面附近繞地球沿圓軌道運(yùn)行的形同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動能為,則為C(07北京卷)
A.0.13 B.0.3 C.3.33 D.7.5
9、天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了某恒星有一顆行星在圓形軌道上繞其運(yùn)動,并測出了行星的軌道半徑和運(yùn)行周期。由此可推算出C(07寧夏卷)
A.行星的質(zhì)量 B.行星的半徑 C.恒星的質(zhì)量 D.恒星的半徑
10、我國探月的“嫦娥工程”已啟動,在不久的將來,我國宇航員將登上月球。假如宇航員在月球上測得擺長為l的單擺做小振幅振動的周期為 T ,將月球視為密度均勻、
6、半徑為r的球體,則月球的密度為B(07四川卷)
11、我國繞月探測工程的預(yù)先研究和工程實(shí)施已取得重要進(jìn)展。設(shè)地球、月球的質(zhì)量分別為m1、m2,半徑分別為R1、R2,人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度為v,對應(yīng)的環(huán)繞周期為T,則環(huán)繞月球表面附近圓軌道飛行的探測器的速度和周期分別為A(07天津卷)
A., B.,
C., D.,
12、我國將要發(fā)射一顆繞月運(yùn)行的探月衛(wèi)星“嫦娥1號”。設(shè)該衛(wèi)星的軌道是圓形的,且貼近月球表面。已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的,月球的半徑約為地球半徑的,地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s,則該探月衛(wèi)星繞月運(yùn)行的速率約為B(06全國1
7、卷)
A. 0.4km/s B. 1.8km/s C. 11km/s D. 36km/s
13、一飛船在某行星表面附近沿圓軌道繞該行星飛行。認(rèn)為行星是密度均勻的球體,要確定該行星的密度,只需要測量C(06北京卷)
A.飛船的軌道半徑 B.飛船的運(yùn)行速度 C.飛船的運(yùn)行周期 D.行星的質(zhì)量
14、舉世矚目的“神舟”六號航天飛船的成功發(fā)射和順利返回,顯示了我國航天事業(yè)取得的巨大成就.已知地球的質(zhì)量為M,引力常量為G,設(shè)飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為r,則飛船在圓軌道上運(yùn)行的速率為A(06江蘇卷)
A. B.
8、 C. D.
15、宇航員在月球上做自由落體實(shí)驗(yàn),將某物體由距月球表面高h(yuǎn)處釋放,經(jīng)時間t后落到月球表面(設(shè)月球半徑為R)。據(jù)上述信息推斷,飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動所必須具有的速率為B(06重慶卷)
A. B. C. D.
16、如圖,地球赤道上的山丘e,近地資源衛(wèi)星p和同步通信衛(wèi)星q均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運(yùn)動。設(shè)e、p、q的圓周運(yùn)動速率分別為v1、v2、v3,向心加速度分別為a1、a2、a3,則D(08災(zāi)區(qū)卷)
A.v1>v2>v3 B.v1<v2<v3 C.a(chǎn)1>a2>a3
9、 D.a(chǎn)1<a3<a2
二、多選題
1、據(jù)報(bào)道.我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號01 星”于2008 年4 月25 日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,經(jīng)過4 次變軌控制后,于5 月l 日成功定點(diǎn)在東經(jīng)77°赤道上空的同步軌道。關(guān)于成功定點(diǎn)后的“天鏈一號01 星”,下列說法正確的是BC(08山東卷)
A. 運(yùn)行速度大于7.9km/s B.離地面高度一定,相對地面靜止
C.繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大
D.向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等
2、假設(shè)太陽系中天體的密度不變,天體直徑和天體之間距離都縮小到原來的一半,地球繞太陽公轉(zhuǎn)近似為勻速圓周運(yùn)
10、動,則下列物理量變化正確的是BC(07江蘇卷)
A.地球的向心力變?yōu)榭s小前的一半
B.地球的向心力變?yōu)榭s小前的
C.地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期與縮小前的相同 D.地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期變?yōu)榭s小前的一半
3、2007年4月24日,歐洲科學(xué)家宣布在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的類地行星Gliest581c.這顆星繞紅Gliese 581運(yùn)行的星球有類似的星球的溫度,表面可能有液態(tài)水存在,距離地球約為20光年,直徑約為地球的1.5倍,質(zhì)量約為地球的5倍,繞紅矮星Gliese 581運(yùn)行的周期約為13天。假設(shè)有一艘宇宙飛船飛船飛臨該星球表面附近軌道,下列說法正確的是
A.飛
11、船在Gliest 581c表面附近運(yùn)行的周期約為13天
B.飛船在Gliest 581c表面附近運(yùn)行時的速度大于7.9km/s
C.人在liese 581c上所受重力比在地球上所受重力大
D.Gliest 581c的平均密度比地球平均密度小 BC(07山東卷)
4、土衛(wèi)十和土衛(wèi)十一是土星的兩顆衛(wèi)星,都沿近似為圓周的軌道線土星運(yùn)動.其參數(shù)如表:
兩衛(wèi)星相比土衛(wèi)十AD(07重慶卷)
衛(wèi)星半徑(m)
衛(wèi)星質(zhì)量(kg)
軌道半徑(m)
土衛(wèi)十
8.90×104
2.01×1018
1.51×108
土衛(wèi)十一
5.70×104
12、
5.60×1017
1.51×108
A.受土星的萬有引力較大 B.繞土星的圓周運(yùn)動的周期較大
C.繞土星做圓周運(yùn)動的向心加速度較大 D.動能較大
三、填空題
1、某行星繞太陽運(yùn)動可近似看作勻速圓周運(yùn)動,已知行星運(yùn)動的軌道半徑為R,周期為T,萬有引力恒量為G,則該行星的線速度大小為_____;太陽的質(zhì)量可表示為_____。
【答案】:, (08上海卷)
2、一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉(zhuǎn)動時擋光片從一光電數(shù)字計(jì)時器的光電門的狹縫中經(jīng)過,如圖1 所示。圖2為光電數(shù)字計(jì)時
13、器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B間的光路被遮斷,顯示器C上可顯示出光線被遮住的時間。(08四川卷) 10.242 ;24.220;1.69
擋光片的寬度用螺旋測微器測得,結(jié)果如圖3所示。圓盤直徑用游標(biāo)卡尺測得,結(jié)果如圖4所示。由圖可知,
(l)擋光片的寬度為____________mm。 (2)圓盤的直徑為__________cm。
(3)若光電數(shù)字計(jì)時器所顯示的時間為50.0 ms,則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為_______弧度/秒(保留3位有效數(shù)字)。
四、計(jì)算題
1、宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球,經(jīng)過時間t小球落回原處;若他在某星球表面以
14、相同的初速度豎直上拋同一小球,需經(jīng)過時間5t小球落回原處。(取地球表面重力加速度g=10m/s2,空氣阻力不計(jì))(07上海卷)
(1)求該星球表面附近的重力加速度g’; 2
(2)已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星:R地=1:4,求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之
比M星:M地。 1:80
2、天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍。利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運(yùn)動特征可推算出它們的總質(zhì)量。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動,周期均為T,兩顆恒星之間的距離為r,試推算這個雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量。(引力常量為G)(0
15、8寧夏卷)
3、土星周圍有許多大小不等的巖石顆粒,其繞土星的運(yùn)動可視為圓周運(yùn)動。其中有兩個巖石顆粒A和B與土星中心距離分別位rA=8.0×104km和r?B=1.2×105km。忽略所有巖石顆粒間的相互作用。(結(jié)果可用根式表示)
(1)求巖石顆粒A和B的線速度之比。
(2)求巖石顆粒A和B的周期之比。
(3)土星探測器上有一物體,在地球上重為10N,推算出他在距土星中心3.2×105km處受到土星的引力為0.38N。已知地球半徑為6.4×103km,請估算土星質(zhì)量是地球質(zhì)量的多少倍?
(07廣東卷) (1) (2) (3)
4、蕩秋千是大家喜愛的一項(xiàng)體育活動。隨著科技的迅速發(fā)展,將來的某一天,同學(xué)們也許會在其它星球上享受蕩秋千的樂趣。假設(shè)你當(dāng)時所在星球的質(zhì)量是M、半徑為R,可將人視為質(zhì)點(diǎn),秋千質(zhì)量不計(jì)、擺長不變、擺角小于90°,萬有引力常量為G。那么,(06四川卷)
(1)該星球表面附近的重力加速度g星等于多少? 答案:
(2)若經(jīng)過最低位置的速度為v0,你能上升的最大高度是多少?