物理：2009年高三一轮2009年高三一轮单元检测万有引力与航天

2009年高三一轮物理单元检测万有引力与航天（一）

一、选择题

1、关于开普勒第三定律中的公式k T

R 23

，下列说法中正确的是（ ）

A ．适用于所有天体

B ．适用于围绕地球运行的所有卫星

C ．适用于围绕太阳运行的所有行星

D ．以上说法均错误

2、已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，若高空中某处的重力加速度为2

1

g ，则该

处距地面球表面的高度为（ ） A ．（2—1）R

B ．R

C ．

2R D ．2 R

3、一个行星，其半径比地球的半径大2倍，质量是地球的25倍，则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（ ） A ．6倍 B ．4倍 C ．25/9倍 D ．12倍

4、要使两物体间万有引力减小到原来的1/4,可采取的方法是( )

A 使两物体的质量各减少一半,距离保持不变

B 使两物体间距离变为原来的2倍,质量不变

C 使其中一个物体质量减为原来的1/4,距离不变

D 使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的1/4

5、根据天体演变的规律,太阳的体积在不断增大,几十亿年后将变成红巨星.在此过程中太阳对地球的引力(太阳和地球的质量可认为不变)将( )

A 变大

B 变小

C 不变

D 不能确定 6、设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动,若测得土星到太阳的距离为R,土星绕太阳运动的周期为T,万有引力常量G 已知,根据这些数据,能够求出的量有( )

A 土星线速度的大小

B 土星加速度的大小

C 土星的质量

D 太阳的质量 7、已知下面的哪组数据,可以算出地球的质量M(引力常量G 为已知) ( )

A 月球绕地球运动的周期T 及月球到地球中心的距离R

B 地球绕太阳运行周期T 及地球到太阳中心的距离R

C 人造卫星在地面附近的运行速度V 和运行周期T

D 地球绕太阳运行速度V 及地球到太阳中心的距离R

8、某行星的卫星，在靠近行星表面轨道上运行．若要计算行星的密度，唯一要测量出的物理量是( )

A. 行星的半径．

B. 卫星的半径．

C. 卫星运行的线速度

D.卫星运行的周期． 9、下列说法正确的是（ ）

A. 天王星是人们由万有引力定律计算其轨道而发现的

B. 海王星及冥王星是人们依据万有引力定律计算其轨 道而发现的

C.天王星的运行轨道偏离,其原因是由于天王星受到 轨道外面的其它行星的引力作用

D.以上说法均不正确

10、关于地球的第一宇宙速度,下列说法中正确的是( )

A 它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度

B 它是近地圆行轨道上人造卫星的运行速度

C 它是能使卫星进入近地轨道最小发射速度

D它是能使卫星进入轨道的最大发射速度

11、地球上有两位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静

止不动,则这两位观察者的位置以及两颗人造地球卫星到地球中心的距离可能是( ) A一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离一定相等

B一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍

C两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等

D两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍

12、把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动,则离太阳越远的行星( )

A周期越小B线速度越小C角速度越小D加速度越小

13、我们国家在1986年成功发射了一颗实用地球同步卫星,从1999年至今已几次将”神州”号

宇宙飞船送入太空,在某次实验中,飞船在空中飞行了36h,环绕地球24圈.则同步卫星与飞船在轨道上正常运转相比较( )

A卫星运转周期比飞船大

B卫星运转速度比飞船大

C卫星运加转速度比飞船大

D卫星离地高度比飞船大

14、关于人造地球卫星及其中物体的超重.失重问题,下列说法正确的是( )

A在发射过程中向上加速时产生超重现象

B 在降落过程中向下减速时产生超重现象

C 进入轨道时做匀速圆周运动, 产生失重现象

D失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的

15、在绕地球做匀速圆周运动的航天飞机外表面,有一隔热陶瓷片自动脱落,则( )

A陶瓷片做平抛运动

B陶瓷片做自由落体运动

C陶瓷片按原圆轨道做匀速圆周运动

D陶瓷片做圆周运动,逐渐落后于航天飞机

16、宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动,若飞船想与前面的空间站对接,飞船为了追上轨道空

间站,可采取的方法是( )

A飞船加速直到追上轨道空间站,完成对接

B飞船从原轨道减速至一个较低轨道,再加速追上轨道空间站,完成对接.

C飞船加速至一个较高轨道,再减速追上轨道空间站,完成对接.

D无论飞船如何采取何种措施,均不能与空间站对接

17、“神舟六号”的发射成功，可以预见，随着航天员在轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成

了一个必不可少的环节，下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是（）

A．哑铃B．弹簧拉力器C．单杠D．跑步机

18、若取地球的第一宇宙速度为8km/s,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球半径的

1.5倍,则这一行星的第一宇宙速度为________________

19、两颗人造地球卫星，都在圆形轨道上运行，质量之比为m A∶m B=1∶2,，轨道半径之比r A∶

r B=1:2,则它们的

(1)线速度之比v A∶v B=

(2)角速度之比ωA：ωB =

(3)周期之比T A∶T B =

(4)向心加速度之比a A∶a B =

20、地球的同步卫星距地面高H约为地球半径R的5倍, 同步卫星正下方的地面上有一静止的物体A,则同步卫星与物体A的向心加速度之比是多少?若给物体A以适当的绕行速度,使A 成为近地卫星,则同步卫星与近地卫星的向心加速度之比是多少?

21、一宇航员为了估测一星球的质量，他在该星球的表面做自由落体实验：让小球在离地面h

高处自由下落，他测出经时间t小球落地，又已知该星球的半径为R，试估算该星球的质量。

已知万有引力常量G

22、在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，如果仅考虑物体受该星球的引力作用，忽

略其他力的影响，物体上升的最大高度为H，已知该星球的直径为D，若发射一颗在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动的卫星，求这颗卫星的速度。

23、已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为T，试求地球同步卫

星的向心加速度大小。

24、地球表面的重力加速度g=10m/s2，地球半径R=6.4×106m，某物体在地面上受到的重力为

160N，将它放置在卫星中，在卫星以

1

2

a g

的加速度随火箭上升的过程中，求当物体与卫

星中的支持物的相互挤压力为90N时，卫星到地球的距离。

参考答案：

1、A

2、A

3、C

4、ABC

5、C

6、ABD

7、AC

8、D

9、BC 10、BC 11、C 12、BCD 13、AD 14、ABC 15、C 16、BC 17、B 18、S km 16

19、1:2、1:8、8:1、1:4 20、1:6、36:1

21、2

2

2Gt

hR M = 22、

H

D v 20

23、34

2416T gR π

24、m h 7

1092.1?=

2009年高三一轮物理单元检测万有引力与航天（二）

一、选择题

１.人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动时，以下叙述正确的是（ ） A. 卫星的速度一定大于或等于第一宇宙速度 B.在卫星中用弹簧秤称一个物体，读数为零

C.在卫星中，一个天平的两个盘上，分别放上质量不等的两个物体，天平不偏转

D.在卫星中一切物体的质量都为零

２.两颗靠得较近的天体组成双星，它们以两者连线上某点为圆心，做匀速圆周运动，因而不会由于相互的引力作用而被吸到一起，下面说法正确的是（ ） A.它们做圆周运动的角速度之比，与它们的质量之比成反比 B.它们做圆周运动的线速度之比，与它们的质量之比成反比 C.它们做圆周运动的向心力之比，与它们的质量之比成正比 D.它们做圆周运动的半径之比，与它们的质量之比成反比

３.苹果落向地球，而不是地球向上运动碰到苹果，发生这个现象的原因是（ ） A.由于苹果质量小，对地球的引力小，而地球质量大，对苹果引力大造成的 B.由于地球对苹果有引力，而苹果对地球无引力造成的

C.苹果与地球间的引力是大小相等的，由于地球质量极大，不可能产生明显的加速度

D.以上说法都不对

４.两颗人造地球卫星，质量之比m 1：m 2＝1：2,轨道半径之比R 1:R 2=3:1，下面有关数据之比正确的是（ ）

A.周期之比T 1:T 2=3:1

B.线速度之比v 1:v 2=3:1

C.向心力之比为F 1:F 2=1:9

D.向心加速度之比a 1:a 2=1:9

５.已知甲、乙两行星的半径之比为a ，它们各自的第一宇宙速度之比为b ，则下列结论不正确的是（ ）

A.甲、乙两行星的质量之比为b 2

a:1

B.甲、乙两行星表面的重力加速度之比为b 2

:a C.甲、乙两行星各自的卫星的最小周期之比为a:b D.甲、乙两行星各自的卫星的最大角速度之比为b:a

６.地球同步卫星距地面高度为h ，地球表面的重力加速度为g ，地球半径为R,地球自转的角速度为ω，那么下列表达式表示同步卫星绕地球转动的线速度的是（ ） A.ω)(h R v += B.)/(h R Rg v +=

C.)/(h R g R v +=

D.32

ωg R v =

二、论述题

7.某一行星有一质量为m的卫星，以半径r，周期T做匀速圆周运动，求：

（1）行星的质量；

（2）卫星的加速度；

（3）若测得行星的半径恰好是卫星运行半径的1／10,则行星表面的重力加速度是多少？

8．两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。

9．无人飞船“神州二号”曾在离地高度为H＝3. 4?105m的圆轨道上运行了47小时。求在这段时间内它绕行地球多少圈？（地球半径R=6.37?106m，重力加速度g＝9.8m/s2）

10.（2004年全国理综第23题，16分）在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。

11.已知万有引力常量G ，地球半径R ，月球与地球间距离r ，同步卫星距地面的高度h ，月球绕地球的运转周期T 1,地球自转周期T 2,地球表面的重力加速度g 。某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M 的方法：

同步卫星绕地心做圆周运动，由h T m h Mm G 222)2(π=得2

23

24GT h M π=

（1）请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。

（2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法，并解得结果。

参考答案

7．解析：（1）设行星的质量为M ，由行星对卫星的万有引力提供向心力得

r T m r Mm G 2224π＝ ，解之得2

3

24GT r M π= （2）卫星的加速度2

24T

r a π= （3）设行星表面的重力加速度为g ，行星半径为R ，则行星表面物体的重力等于行星对物体的

万有引力，即g m R

m M G ''

＝2 ，由以上得2

2400T r g π= 8．解析：设两星质量分别为M 1和M 2，都绕连线上O 点作周期为T 的圆周运动，星球1和星球2到O 的距离分别为l 1和l 2。由万有引力定律和牛顿第二定律及几何条件可得 对M 1：G

221R M M ＝M 1（T π2）2

l 1 ∴M 2＝21224GT l R π

对M 2：G

2

21R M M ＝M 2（T π2）2

l 2 ∴M 1＝22224GT

l R π

两式相加得M 1＋M 2＝2

224GT

R π（l 1＋l 2）＝

2

324GT

R π。

9．解析：用r 表示飞船圆轨道半径r =H + R ==6. 71?106m 。

M 表示地球质量，m 表示飞船质量，ω表示飞船绕地球运行的角速度，G 表示万有引力常量。由万有引力定律和牛顿定律得

r m r GMm 22

ω=

利用G

2

R M ＝g 得

3

2r gR ＝ω2由于ω＝

T

π

2，T 表示周期。解得

T ＝

R r π2g

r

，又n =T t 代入数值解得绕行圈数为n =31。

10．解析：以g ＇表示火星表面附近的重力加速度，M 表示火星的质量，m 表示火星的卫星的质量，m ＇表示火星表面出某一物体的质量，由万有引力定律和牛顿第二定律，有

g m r m M G

''='20 ① ； r T m r

Mm G 2

2

)2(π= ② 设v 表示着陆器第二次落到火星表面时的速度，它的竖直分量为v 1，水平分量仍为v 0，有

h g v '=221 ③ 2

21v v v += ④ 由以上各式解得2

02

2328v r T hr v +=π 11．解析：（1）上面结果是错误的，地球的半径R 在计算过程中不能忽略，正确解法和结果：

)()2()(222h R T m h R mM G +=+π得2

2

3

2)(4GT h R M +=π （2）方法一：月球绕地球做圆周运动，由212)2(T mr r Mm G π＝得2

1324GT r M π=

方法二：在地面重力近似等于万有引力，由mg R

Mm

G ＝2得G gR M 2=

答案：（1）结果错误，正确结果2

2

3

2)(4GT h R M +=π （2）2

1

3

24GT r M π= ； G gR M 2=

2009年高三一轮物理单元检测万有引力与航天（三）

一、选择题（每小题5分，共80分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得5分，对而不全得3分。）

1、下列说法正确的是（）

A、行星绕太阳的椭圆轨道可近似地看作圆轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力

B、太阳对行星引力大于行星对太阳引力，所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转

C、万有引力定律适用于天体，不适用于地面上的物体

D、太阳与行星间的引力、行星与卫星间的引力、地面上物体所受重力，这些力的性质和规律都相同

2、关于万有引力的说法正确的是（）

A、万有引力只有在天体与天体之间才能明显地表现出来

B、一个苹果由于其质量很小，所以它受到的万有引力几乎可以忽略

C、地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引力

D、地球表面的大气层是因为万有引力约束而存在于地球表面附近

3. 地球上站立着两位相距非常远的观察者，发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动，则这两位观察者及两颗卫星到地球中心的距离是（）

A. 一个人在南极，一个人在北极，两卫星到地球中心的距离一定相等

B. 一个人在南极，一个人在北极，两卫星到地球中心的距离可以不相等

C. 两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不相等

D. 两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等

4、已知引力常量G和下列各组数据，能计算出地球质量的是（）

A．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离

B．人造地球卫星在地面附近运行的周期和轨道半径

C．月球绕地球运行的周期及月球的半径

D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面的重力加速度

5、绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为10kg的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧秤的示数( )

A．等于98N B．小于98N C．大于98N D．等于0

6、下列说法中正确的是（）

A．第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最大环绕速度，也是发射卫星具有的最小发射速度B．可以发射一颗运行周期为80min的人造地球卫星

C．第一宇宙速度等于7.9Km/s，它是卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的线速度的大小

D．地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度

7. 神舟六号载人航天飞船经过115小时32分钟的太空飞行，绕地球飞行77圈，飞船返回舱终于在2005年10月17日凌晨4时33分成功着陆，航天员费俊龙、聂海胜安全返回。已知万有引力常量G,地球表面的重力加速度g，地球的半径R。神舟六号飞船太空飞近似为圆周运动。则下列论述正确的是（）

A. 可以计算神舟六号飞船绕地球的太空飞行离地球表面的高度h

B. 可以计算神舟六号飞船在绕地球的太空飞行的加速度

C. 飞船返回舱打开减速伞下降的过程中，飞船中的宇航员处于失重状态

D. 神舟六号飞船绕地球的太空飞行速度比月球绕地球运行的速度要小

8、据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600N 的人在这个行星表面的重量将变为960N 。由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为（ ）

A 、0.5

B 、2

C 、3.2

D 、4

9、我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为m 1、m 2，半径分别为R 1、R 2，人造地球卫星的第一宇宙速度为ｖ，对应的环绕周期为Ｔ，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为（ ）

Ａ．m 2R 1m 1R 2

v ， m 1R 23 m 2R 13 T Ｂ．m 1R 2 m 2R 1 v ， m 2R 13

m 1R 23 T Ｃ．m 2R 1m 1R 2

v ， m 2R 13 m 1R 23 T Ｄ． m 1R 2 m 2R 1 v ， m 1R 23

m 2R 13 T 10、如图，a 、b 、c 是在地球大气层外圆轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（ ） A ．b 、c 的线速度大小相等，且大于a 的线速度 B ．b 、c 的向心加速度大小相等，且大于a 的向心加速度 C ．c 加速可追上同一轨道上的b ，b 减速可等候同一轨道上的c D ．a 卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大

11、经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O 点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L ，质量之比为m 1∶m 2 =3∶2，则可知（ ） A ．m 1、m 2做圆周运动的线速度之比为3∶2 B ．m 1、m 2做圆周运动的角速度之比为3∶2 C ．m 1做圆周运动的半径为5

2

L D ．m 2做圆周运动的半径为

5

2L

12、设地球的半径为R 0，质量为m 的卫星在距地面R 0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g 0，则以下说法错误的是（ ） A.卫星的线速度为2

200R g ； B.卫星的角速度为

8R g ； C.卫星的加速度为

2

0g ； D.卫星的周期00

82g R ；

13、在空中飞行了十多年的“和平号”航天站已失去动力，由于受大气阻力作用其绕地球转动半径将逐渐减小，最后在大气层中坠毁，在此过程中下列说法正确的是（ ） A

．航天站的速度将加大 B ．航天站绕地球旋转的周期加大 C ．航天站的向心加速度加大 D ．航天站的角速度将增大

14、若飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站（ ） A 、可以从较低的轨道上加速 B 、可以从较高的轨道上加速

C 、可以从与空间站同一轨道上加速

D 、无论在什么轨道上，只要加速都行

15、同步卫星离地球球心的距离为r ，运行速率为v 1，加速度大小为a 1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a 2，第一宇宙速度为v 2，地球半径为R 。则( )

A 、a 1:a 2=r :R

B 、a 1:a 2=R 2:r 2

C 、v 1:v 2=R 2:r 2

D 、r :R v :v 21 16、假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（ ）

Ａ、地球的向心力变为缩小前的一半 Ｂ、地球的向心力变为缩小前的16

1

Ｃ、地球绕太阳公转周期与缩小前的相同 Ｄ、地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半

二、计算题：共40分

17、国执行首次载人航天飞行的神州五号飞船于2003年10月15日在中国酒泉卫星发射中心发射升空．飞船由长征-2F 运载火箭先送入近地点为A 、远地点为B 的椭圆轨道，在B 点实施变轨后，再进入预定圆轨道，如图所示．已知飞船在预定圆轨道上飞行n 圈所用时间为t ，近地点A 距地面高度为h 1，地球表面重力加速度为g ，地球半径为R ，求：（1）飞船在近地点A 的加速度a A 为多大？ （2）远地点B 距地面的高度h 2为多少？

18．某物体在地面上受到的重力为160 N ，将它置于宇宙飞船中，当宇宙飞船以a =

2

g

的加速度加速上升时，在某高度处物体对飞船中支持面的压力为90 N ，试求此时宇宙飞船离地面的距离是多少?（已知地球半径R =6.4×103 km ，g =10 m/s 2）

19、在美英联军发动的对伊拉克的战争中，美国使用了先进的侦察卫星.据报道，美国有多颗最先进的KH－1、KH－2“锁眼”系列照相侦察卫星可以通过西亚地区上空，“锁眼”系列照相侦察卫星绕地球沿椭圆轨道运动，近地点为265 km（指卫星与地面的最近距离），远地点为650 km（指卫星与地面的最远距离），质量为13.6×103kg～18.2×103kg。这些照相侦察卫星上装有先进的CCD数字照相机，能够分辨出地面上0.l m大小的目标，并自动地将照片传给地面接收站及指挥中心。

由开普勒定律知道：如果卫星绕地球做圆周运动的圆轨道半径与椭圆轨道的半长轴相等，那么卫星沿圆轨道的周期就与其沿椭圆轨道运动的周期相等。请你由上述数据估算这些“锁眼”系列照相侦察卫星绕地球运动的周期和卫星在远地点处的运动速率。地球的半径R=6 400 km，g取10 m/s2。（保留两位有效数字）

参考答案

一、选择题（每小题5分，共80分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选

二、计算题：共40分

17、解答：（1）设地球质量为M ，飞船的质量为m ，在A 点受到的地球引力为

()2

1Mm

F G R h =+ 2分

地球表面的重力加速度 2

M g G R = 2分 由牛顿第二定律得

()()2

22

11A F GM gR a m R h R h ===

++ 2分

（2）飞船在预定圆轨道飞行的周期

t

T n

=

1分

由牛顿运动定律得 (

)()2

22

22Mm

G

m R h T R h π??=+ ???

+3分

解得

2h R 2分

18．解：物体在地面时重力为160 N ，则其质量m =g

G =16 kg. （2分）

物体在地面时有G

2

R Mm

=mg （2分） 在h 高处时有 F N －G 2

)(h R Mm +=ma （2分） 由上式得（R

h R +）2=10160=16 （2分）

所以R

h R +=4 （2分）

则h =3R =19.2×103 km （2分）

19、解：设远地点距地面h l ，近地点距地面h 2，根据题意可知，卫星绕地球做匀速圆周运动

的半径5.68572)

2(21=++=R h h r km ① （2分）

设卫星绕地球运动的周期为T ，根据万有引力定律和牛顿第二定律，有

22ωmr r

Mm G = ② （2分）又 T πω2=③ （2分） 物体在地球表面的重力等于万有引力，则mg R Mm G =2

④ （2分）

由②③④式可得g

r R r

T ?=π2 （1分）代入数据可得3106.5?=T s （2分） 远

在点到地面h 1，设卫星在远在点的速率为v 则2

1)

(h R GMm +＝m 12

h R v

+ ⑤ （2分） ④、⑤

联立得 1

h R g R

v += （1分） 代入数据得 v ＝ 7.6 km/s （2分

2009年高三一轮物理单元检测万有引力与航天（四）

一．选择题：（每小题3分共84分）

1．下列说法正确的是 （ ）

A ．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动

B ．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动

C ．地球是绕太阳运动的一颗行星

D ．日心说和地心说都是错误的

2．关于公式k T

R =23

，下列说法中正确的是（ ）

A. 公式只适用於围绕太阳运行的行星

B. 公式只适用于太阳系中的行星或卫星

C. 公式适用於宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星

D. 一般计算中，可以把行星或卫星的轨道看成圆，R 是这个圆的半径

3．设行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比T 2/R 3=k 为常数，此常数的大小：（ ） A ．只与恒星质量有关

B ．与恒星质量和行星质量均有关

C ．只与行星质量有关

D ．与恒星和行星的速度有关

4．银河系中有两颗行星绕某恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为27:1，则它们的轨道半径的比为（ ） A. 3:1 B. 9:1 C. 27:1 D. 1:9 5．下列说法正确的有（ ）

A ．太阳系中的九大行星有一个共同的轨道焦点

B ．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向

C ．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直

D ．日心说的说法是正确的

6．关于公式k T

R =23

中的常量k ，下列说法中正确的是（ ）

A. 对于所有星球的行星或卫星，k 值都相等

B. 不同星球的行星或卫星，k 值不相等

C. k 值是一个与星球无关的常量

D. k 值是一个与星球有关的常量

7．宇宙飞船在围绕太阳运行的近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是（ ） A. 3年 B. 9年 C. 27年 D. 81年

8．两个绕太阳运行的行星质量分别为m 1和m 2，轨道半径分别为r 1和r 2，若它们只受太阳引力的作用，则这两个行星的向心加速度之比为（ ）

A ．1：1

B ．2112:r m r m

C ．1221:r m r m

D ．2

12

2:r r 9．关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的是（ ） A ．只适用于天体，不适用于地面物体 B ．只适用于球形物体，不适用于其它形状的物体

C ．只适用于质点，不适用于实际物体

D．适用于自然界中任意两个物体之间

10．有关万有引力的说法中，正确的有（）

A. 物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力

B．

22

1 r m

m

G

F=中的G是比例常数，适用于任何两个物体之间，它没有单位

C．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的

D．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球引力

11．假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做匀速圆周运动，则（）

A．根据公式v=ωr，可知卫星的线速度增大到原来的2倍

B．根据公式F=mv2/r，可知卫星所需的向心力减小到原来的1/2

C．根据公式F=GMm/r2，可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4

D．根据上述B和A给出的公式，可知卫星的线速度将减小到原来的2/2

12.若某人到达一个行星上，这个行星的半径只有地球的一半，质量也是地球的一半，则在这个行星上此人所受的引力是地球上引力的（）

A．1/4 B．1/2 C．1倍 D．2倍

13．绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内，其内物体处于完全失重状态，物体（）A．不受地球引力作用B．所受引力全部用来产生向心加速度

C．加速度为零D．物体可在飞行器悬浮

14．地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/2，则该处距地面球表面的高度为（）

A．（2—1）R B．R C．2R D．2R

15．在万有引力定律的公式

22

1 r m

m

G

F=中，r是（）

A．对星球之间而言，是指运行轨道的平均半径

B．对地球表面的物体与地球而言，是指物体距离地面的高度

C．对两个均匀球而言，是指两个球心间的距离

D．对人造地球卫星而言，是指卫星到地球表面的高度

16．引力常量很小，说明了（）

A．万有引力很小

B．万有引力很大

C．只有当物体的质量大到一定程度，物体间才会有万有引力

D．很难察觉到日常接触的物体间有万有引力，是因为它们的质量不很大17.关于引力常量，下列说法中正确的是（）

A．它在数值上等于两个质量各为1kg的质点相距1m时相互作用力的大小B．它适合于任何两个质点或天体之间的引力大小的计算

C．它的数值首次由牛顿测出

D．它数值很小，说明万有引力非常小，可以忽略不计

18．在地球赤道上，质量1 kg 的物体随同地球自转需要的向心力最接近的数值为（ ）

A ．103N

B ．10N

C ．10-2N

D ．10-4

N

19．地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有（ ） A ．物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处

B ．赤道处的角速度比南纬300

大

C ．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大

D ．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力

20.若某星球的密度与地球相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的（ ）

A. 1/4

B. 4倍

C. 16倍

D. 64倍 21．人造地球卫星在圆形轨道上环绕地球运行时有（ ）

A ．轨道半径越大，速度越小，周期越长

B ．轨道半径越大，速度越大，周期越短

C ．轨道半径越大，速度越大，周期越长

D ．轨道半径越小，速度越小，周期越长 22．设两人造地球卫星的质量比为1：2，到地球球心的距离比为1：3，则它们的（ ） A ．周期比为3：1 B ．线速度比为1：3

C ．向心加速度比为1：9

D ．向心力之比为9：2

23．宇宙飞船在一个星球表面附近做匀速圆周运动，宇航员要估测星球的密度，只需要测定飞船的（ ）

A ．环绕半径 B.环绕速度 C.环绕周期 D.环绕角速度

24.两颗靠得较近天体叫双星，它们以两者重心联线上的某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于因引力作用而吸引在一起，以下关于双星的说法中正确的是（ ）

A ．它们做圆周运动的角速度与其质量成反比

B ．它们做圆周运动的线速度与其质量成反比

C ．它们所受向心力与其质量成反比

D ．它们做圆周运动的半径与其质量成反比 25．地球表面的平均重力加速度为g ，地球半径为R ，引力常量为G ，可以用下述哪个式子来估算地球的平均密度（ ） A.

24g R G π B. 34g RG π C. RG

g

D. G R g 2

26、宇宙飞船在近地轨道绕地球作圆周运动，说法正确的有：（ ）

A.宇宙飞船运行的速度不变，速率仅由轨道半径确定

B.放在飞船地板上的物体对地板的压力为零

C.在飞船里面不能用弹簧秤测量拉力

D.在飞船里面不能用天平测量质量

27、同步卫星距地心间距为r ，运行速率为v 1，加速度为a 1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a 2，地球半径为R ；第一宇宙速度为v 2，则下列比值中正确的是（ ）

A. a a r R 12=

B. a a R r 122

=?? ?

?

?

C.

v v R r

1

2

= D.

v v r R

12= 28、 “黑洞”是近代引力理论所预言的宇宙中一种特殊天体，在“黑洞”引力作用范围内，任何物体都不能脱离它的束缚，甚至连光也不能射出。研究认为，在宇宙中存在的黑洞可能是由于超中子星发生塌缩而形成的，2001年10月22日，欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞，被命名为：MCG6-30-15r 。假设银河系中心仅此一个黑洞，已知太

阳系绕银河系中心做匀速圆周运动，则根据下列哪一组数据可以估算出该黑洞的质量：（）

A、太阳质量和运行速度

B、太阳绕黑洞公转的周期和到“MCG6-30-15r”的距离

C、太阳质量和到“MCG6-30-15r”的距离

D、太阳运行速度和“MCG6-30-15r”的半径二．计算题：（每小题8分共16分）

29、有一种卫星叫做极地卫星，其轨道平面与地球的赤道平面成900角，它常应用于遥感、探测。假设有一个极地卫星绕地球做匀速周运动。已知：该卫星的运动周期为T0/4（T0为地球的自转周期），地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。则：

（1）该卫星一昼夜能有几次经过赤道上空？试说明理由。

（2）该卫星离地的高度H为多少？

30、设想有一宇航员在某未知星球的极地地区着陆时发现，同一物体在该地区的重力是地球上的重力的0.01倍．还发现由于星球的自转，物体在该星球赤道上恰好完全失重，且该星球上一昼夜的时间与地球上相同。则这未知星球的半径是多少？（取地球上的重力加速度g＝9.8 m／s2，π2＝9.8，结果保留两位有效数字）

参考答案

1．CD 2.CD 3. A 4.B 5.AB 6.BD 7.C 8．D

9．D 10．CD 11．CD 12．D 13 ．BD 14．A 15．AC 16．D 17．A B 18．C 19．A 20．D 21．A 22．D 23．CD 24．BD 25．B 26．BD 27．AC 28．B

29、由于卫星每绕地球转一圈，两次经过赤道上空，故一昼夜即四个周期，经过赤道上空8次。

（2）R T gR -32

2

0241π

设极地卫星的质量为m ，它绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，则：

)()

4/(4)(2

02

2H R T m H R Mm G +=+π 设在地球表面有质量为m 0的物体，g m R Mm G 02= 由以上两式得;H=R T gR -32

2

0241π

30、设该星球表面的重力加速度为 g ' 。该星球半径为 r

由向心力公式得 2222/4/GMm r mr mr T ωπ== ① 而 2/0.01GMm r mg mg '== ② 由①、②得 2240.01/4 1.910km r gT π==? ③

2018年高考物理一轮复习 专题17 万有引力定律与航天(练)(含解析)

专题17 万有引力定律与航天 1．如图所示，A 、B 为地球的两个轨道共面的人造卫星，运行方向相同，A 为地球同步卫星，A 、B 卫星的轨道半径的比值为k ，地球自转周期为0T ，某时刻A 、B 两卫星距离达到最近，从该时刻起到A 、B 间距离最远所经历的最短时间为： （ ） A B C D 【答案】C 【名师点睛】星A 、B 绕地球做匀速圆周运动，由开普勒第三定律得出半径与周期的关系，当卫星B 转过的角度与卫星A 转过的角度之差等于π时，卫星相距最远，注意只有围绕同一个中心天体运动才可以使用开普勒第三定律，难度不大，属于基础题． 2．“神舟”五号载人飞船在绕地球飞行的第五圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h 的圆形轨道S ，已知飞船的质量为m ，地球半径为R ，地面处的重力加速度为g ．则飞船在上述圆轨道上运行的动能k E ： （ ） A ．等于mg （R 十h ）/2 B ．小于mg （R 十h ）/2 C ．大于mg （R 十h ）/2 D ．等于mg h 【答案】B

【名师点睛】运用黄金代换式2 GM gR =求出问题是考试中常见的方法．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用 3．在空中飞行了十多年的“和平号”航天站已失去动力，由于受大气阻力作用其绕地球转动半径将逐渐减小，最后在大气层中坠毁．若“和平号”航天站每一时刻的飞行都可近似看作圆周运动，在此过程中下列说法不正确的是： （ ） A 航天站的速度将加大 . B ．航天站绕地球旋转的周期加大. C ．航天站的向心加速度加大 . D ．航天站的角速度将增大. 【答案】B 【解析】 根据2 2Mm v G m r r ＝得：v =A 正确．根据 2224Mm r G m r T π＝得：T 知轨道半径减小，周期减小．故B 错误．根据2Mm G ma r ＝得：2GM a r = ，知轨道半径减小，向心加速度增大．故C 正确．根据2 2Mm G m r r ω＝得： ω= ，知轨道半径减小，角速度增大．故D 正确．本题选不正确的，故选B. 【名师点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力2222 4Mm v r G ma m m r r T π＝＝＝，会根 据该规律判断线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系。 4．（多选）通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量。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： （ ）

2021届全国高三高考物理第二轮专题练习之万有引力(新人教)

万有引力与航天 1.某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆。由于阻力作用，人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2，用E k1、E k2分别表示卫星在这两个轨道上的动能，则（） A．r1＜r2，E k1＜E k2B．r1＞r2，E k1＜E k2 C．r1＞r2，E k1＞E k2D．r1＜r2，E k1＞E k2 2.一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量（） A．飞船的轨道半径 B．飞船的的运行速度 C．飞船的运行周期 D．行星的质量 3.已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T。仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（）Ａ．月球的质量 Ｂ．地球的质量 Ｃ．地球的半径 Ｄ．月球绕地球运行速度的大小 4. 据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，起质量约为地球质量的6。4倍一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的

重量将变为960N ，由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为（ ） A 0．5 B 2 C 3．２ D 4 5.根据观察，在土星外层有一个环，为了判断环是土星的连续物还是小卫星群。可测出环中各层的线速度V 与该层到土星中心的距离R 之间的关系。下列判断正确的是： A.若V 与R 成正比，则环为连续物； B.若V 2与R 成正比，则环为小卫星群； C.若V 与R 成反比，则环为连续物； D.若V 2与R 成反比，则环为小卫星群。 6.据报道，我国数据中继卫星“天链一号Ol 星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经770赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是 A. 运行速度大于 7.9 km ／s B.离地面高度一定，相对地面静止 C. 绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等 7.火星的质量和半径分别约为地球的101和2 1 ，地球表面的重力加速度为g ，则火星表面的重力加速度约为 A ．0.2g B ．0.4g C ．2.5g D ．5g 8.图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次

高三物理一轮复习专题5万有引力定律(含高考真题)

专题5 万有引力定律 1.（15江苏卷）过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b ”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕.“51 peg b ”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径为 1 20 ，该中心恒星与太阳的质量比约为 A ． 1 10 B ．1 C ．5 D ．10 答案：B 解析：根据2224T r m r GMm π?=，得2 3 24GT r M π=， 所以 14 365201)()(23251351=?=?=）（）（地地日恒T T r r M M . 2.（15北京卷）假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么 A.地球公转周期大于火星的公转周期 B ．地球公转的线速度小于火星公转的线速度 C ．地球公转的加速度小于火星公转的加速度 D ．地球公转的角速度大于火星公转的角速度 答案：D 解析：根据万有引力公式与圆周运动公式结合解题.再由地球环绕太阳的公转半径小于火星环绕太阳的公转半径，利用口诀“高轨、低速、大周期”能够非常快的判断出，地球的轨道 “低”，因此线速度大、周期小、角速度大.最后利用万有引力公式a=2 R GM ,得出地球的 加速度大. 因此为D 选项. 3.（15福建卷）如图，若两颗人造卫星a 和b 均绕地球做匀速圆周运动，a 、b 到地心O 的距离分别为r 1、r 2, 线速度大小分别为v 1 、 v 2.则 （ ） 12. v A v = 12B.v v = 21221C. ()v r v r = 21122 C.()v r v r =

高考物理万有引力专题练习

万有引力专题训练 一、 1.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的速度大小始终相等 C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们的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.某行星沿椭圆轨道运动，近日点离太阳中心距离为a ，远日点离太阳 心距离为b ，该行星过近日点时的速率为a v ，则过远日点时速率b v 为（ ） A. a bv a B.a v b a C.b av a D.a v a b 3.人造卫星A 、B 绕地球做匀速圆周运动，A 卫星的运行周期为3小时， A 的轨道半径为B 的轨道半径的1/4,则B 卫星运行的周期大约是（ ） A.12小时 B.24小时 C.36小时 D.48小时 4.如图,0表示地球,P 表示一个绕地球沿椭圆轨道做逆时针方向运动的人造 卫星,AB 为长轴,CD 为短轴.在卫星绕地球运动一周的时间内，从A 到B 的时间为AB t ，同理,从B 到A 、从C 到D 、从D 到C 的时间分别为DC CD BA t t t 、、,下列关系式正确的是（ ） A. AB t >BA t B.AB t DC t D. CD t

二、 1.关于万有引力定律的建立，下列说法中正确的是（ ） A.卡文迪许仅根据牛顿第三定律推出了行星与太阳间引力大小跟行星与太阳间距离的平方成反比的关系 B.“月—地检验”表明物体在地球上受到地球对它的引力是它在月球上受到月球对它的引力的60倍 C.“月—地检验”表明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力遵从同样的规律 D.引力常量G 的大小是牛顿根据大量实验数据得出的 2. 设地球自转周期为T,质量为M,引力常量为G.假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R.同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比 为（ ） A.32224R GMT GMT π- B.32224R GMT GMT π+ C.23224GMT R GMT π- D.23224GMT R GMT π+ 3.关于万有引力定律公式2 21r m m G F =,以下说法中正确的是（ ） A.公式只适用于星体之间的引力计算，不适用于质量较小的物体 B.当两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C.两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律 D.公式中引力常量G 的值是牛顿规定的 4.下列说法中符合物理史实的是（ ） A.伽利略发现了行星的运动规律，开普勒发现了万有引力定律 B.哥白尼创立了“地心说”，“地心说”是错误的，“日心说”是正确的，太阳是宇宙的中心 C.牛顿首次在实验室里较准确地测出了引力常量 D.牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出了万有引力定律 5.(多选)宇宙中存在着由四颗星组成的孤立星系如图所示，一颗母星处在正三角形的中心，三角形的顶点各有一颗质量相等的小星围绕母星做圆周运动.如果两颗小星间的万有引力为F,母星与任意一颗小星间的万有引力为9F.则（ ） A.每颗小星受到的万有引力为(2 3+9)F B.每颗小星受到的万有引力为(3+9)F C.母星的质量是每颗小星质量的3倍

高考物理万有引力定律的应用的技巧及练习题及练习题(含答案)及解析

高考物理万有引力定律的应用的技巧及练习题及练习题(含答案)及解析 一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用 1．一宇航员在某未知星球的表面上做平抛运动实验：在离地面h 高处让小球以某一初速度水平抛出，他测出小球落地点与抛出点的水平距离为x 和落地时间t ，又已知该星球的半径为R ，己知万有引力常量为G ，求： （1）小球抛出的初速度v o （2）该星球表面的重力加速度g （3）该星球的质量M （4）该星球的第一宇宙速度v （最后结果必须用题中己知物理量表示） 【答案】(1) v 0=x/t (2) g=2h/t 2 (3) 2hR 2/(Gt 2) (4) t 【解析】 （1）小球做平抛运动，在水平方向：x=vt ， 解得从抛出到落地时间为：v 0=x/t （2）小球做平抛运动时在竖直方向上有：h=12 gt 2 ， 解得该星球表面的重力加速度为：g=2h/t 2； （3）设地球的质量为M ，静止在地面上的物体质量为m ， 由万有引力等于物体的重力得：mg=2 Mm G R 所以该星球的质量为：M=2 gR G = 2hR 2/(Gt 2)； （4）设有一颗质量为m 的近地卫星绕地球作匀速圆周运动，速率为v ， 由牛顿第二定律得： 2 2Mm v G m R R = 重力等于万有引力，即mg=2Mm G R ， 解得该星球的第一宇宙速度为：v = = 2．一颗在赤道平面内飞行的人造地球卫星，其轨道半径为3R ．已知R 为地球半径，地球表面处重力加速度为ｇ． （1）求该卫星的运行周期． （2）若卫星在运动方向与地球自转方向相同，且卫星角速度大于地球自转的角速度ω0．某时刻该卫星出现在赤道上某建筑物的正上方，问：至少经过多长时间，它会再一次出现在该建筑物的正上方？

备战2021新高考物理-重点专题-万有引力与航天(三)(含解析)

备战2021新高考物理-重点专题-万有引力与航天（三） 一、单选题 1.三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行方向如图所示.已知 ，则关于三颗卫星，下列说法错误的是（） A.卫星运行线速度关系为 B.卫星轨道半径与运行周期关系为 C.已知万有引力常量G，现测得卫星A的运行周期T A和轨道半径R A，可求地球的平均密度 D.为使A 与B同向对接，可对A适当加速 2.如图所示，A、B、C是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，下列说法中正确的是() A.B，C的角速度相等，且小于A的角速度 B.B，C的线速度大小相等，且大于A的线速度 C.B，C的向心加速度相等，且大于A的向心加速度 D.B，C的周期相等，且小于A的周期 3.2020年4月24日，国家航天局宣布，我国行星探测任务命名为“天问”，首次火星探测任务命名为“天问一号”。已知万有引力常量，为计算火星的质量，需要测量的数据是（） A.火星表面的重力加速度和火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径 B.火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径和火星的公转周期 C.某卫星绕火星做匀速圆周运动的周期和火星的半径 D.某卫星绕火星做匀速圆周运动的轨道半径和公转周期 4.一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上．用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，F N表示人对秤的压力，下面说法中正确的是（）

A.g′=0 B.g′= C.F N=0 D.F N= 5.2019年11月23日8时55分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号“乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第50、51颗北斗导航卫星。两颗卫星均属于中圆轨道（MEO）卫星，是我国的“北斗三号”系统的组网卫星。这两颗卫星的中圆轨道（MEO）是一种周期为12小时，轨道面与赤道平面夹角为60°的圆轨道。是经过GPS和GLONASS运行证明性能优良的全球导航卫星轨道。关于这两颗卫星，下列说法正确的是（） A.这两颗卫星的动能一定相同 B.这两颗卫星绕地心运动的角速度是长城随地球自转角速度的4倍 C.这两颗卫星的轨道半径是同步卫星轨道半径的 D.其中一颗卫星每天会经过赤道正上方2次 6.如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相等且小于c的质量，则下列判断错误的是（） A.b所需向心力最小 B.b、c周期相等，且大于a的周期 C.b、c向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 D.b、c线速度大小相等，且小于a的线速度 7.将地球看成质量均匀的球体，假如地球自转速度增大，下列说法中正确的是() A.放在赤道地面上的物体所受的万有引力增大 B.放在两极地面上的物体所受的重力增大 C.放在赤道地面上的物体随地球自转所需的向心力增大 D.放在赤道地面上的物体所受的重力增大 8.太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍，则该行星绕太阳公转的周期是（） A.2年 B.4年 C.8年 D.10年 9.若将八大行星绕太阳运行的轨迹可粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示：从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近( )

高考物理万有引力定律的应用答题技巧及练习题(含答案)含解析

高考物理万有引力定律的应用答题技巧及练习题(含答案)含解析 一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用 1．2018年是中国航天里程碑式的高速发展年，是属于中国航天的“超级2018”．例如，我国将进行北斗组网卫星的高密度发射，全年发射18颗北斗三号卫星，为“一带一路”沿线及周边国家提供服务．北斗三号卫星导航系统由静止轨道卫星（同步卫星）、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成．图为其中一颗静止轨道卫星绕地球飞行的示意图．已知该卫星做匀速圆周运动的周期为T ，地球质量为M 、半径为R ，引力常量为G ． （1）求静止轨道卫星的角速度ω； （2）求静止轨道卫星距离地面的高度h 1； （3）北斗系统中的倾斜同步卫星，其运转轨道面与地球赤道面有一定夹角，它的周期也是T ，距离地面的高度为h 2．视地球为质量分布均匀的正球体，请比较h 1和h 2的大小，并说出你的理由． 【答案】（1）2π=T ω；（2）2 3124GMT h R π （3）h 1= h 2 【解析】 【分析】 （1）根据角速度与周期的关系可以求出静止轨道的角速度； （2）根据万有引力提供向心力可以求出静止轨道到地面的高度； （3）根据万有引力提供向心力可以求出倾斜轨道到地面的高度； 【详解】 （1）根据角速度和周期之间的关系可知：静止轨道卫星的角速度2π=T ω （2）静止轨道卫星做圆周运动，由牛顿运动定律有：2 1 212π=()()()Mm G m R h R h T ++ 解得：2 312 =4π GMT h R

（3）如图所示，同步卫星的运转轨道面与地球赤道共面，倾斜同步轨道卫星的运转轨道面与地球赤道面有夹角，但是都绕地球做圆周运动，轨道的圆心均为地心．由于它的周期也是T ，根据牛顿运动定律，2 2 22 2=()()()Mm G m R h R h T π++ 解得：2 322 =4GMT h R π - 因此h 1= h 2． 故本题答案是：（1）2π=T ω；（2）2312=4GMT h R π - （3）h 1= h 2 【点睛】 对于围绕中心天体做圆周运动的卫星来说，都借助于万有引力提供向心力即可求出要求的物理量． 2．如图所示，假设某星球表面上有一倾角为θ＝37°的固定斜面，一质量为m ＝2.0 kg 的小物块从斜面底端以速度9 m/s 沿斜面向上运动，小物块运动1.5 s 时速度恰好为零.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为R ＝1.2×103km.试求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1)该星球表面上的重力加速度g 的大小. (2)该星球的第一宇宙速度. 【答案】（1）g=7.5m/s 2 （2）3×103m/s 【解析】 【分析】 【详解】 （1）小物块沿斜面向上运动过程00v at =- 解得：26m/s a = 又有：sin cos mg mg ma θμθ+= 解得：2 7.5m/s g = （2）设星球的第一宇宙速度为v ，根据万有引力等于重力，重力提供向心力，则有： 2 mv mg R =

高三物理万有引力练习

高三物理磁场专项练习 姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、解答题 1．如图所示，半径r=0.06m的半圆形无场区的圆心在坐标原点O处，半径R=0.1m，磁感应强度大小B=0.075T 的圆形有界磁场区的圆心坐标为（0，0.08m），平行金属板MN的极板长L=0.3m、间距d=0.1m，极板间所加电压U=6.4x102V，其中N极板收集到的粒子全部中和吸收。一位于O处的粒子源向第一、二象限均匀地发射速度为v的带正电粒子，经圆形磁场偏转后，从第一象限出射的粒子速度方向均沿x轴正方向，已知粒子在磁 场中的运动半径R0=0.08m，若粒子重力不计、比荷q m =108C/kg、不计粒子间的相互作用力及电场的边缘效应。 sin53°=0.8，cos53°=0.6。 （1）求粒子的发射速度v的大小； （2）若粒子在O点入射方向与x轴负方向夹角为37°，求它打出磁场时的坐标：（3）N板收集到的粒子占所有发射粒子的比例η。 2．如图，平面直角坐标系中，在，y＞0及y＜-3 2 L区域存在场强大小相同，方向相反均平行于y轴的匀强电 场，在-3 2 L＜y＜0区域存在方向垂直于xOy平面纸面向外的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q的带正电粒 子，经过y轴上的点P1（0，L）时的速率为v0，方向沿x轴正方向，然后经过x轴上的点P2（3 2 L，0）进入 磁场。在磁场中的运转半径R=5 2 L（不计粒子重力），求： （1）粒子到达P2点时的速度大小和方向； （2）E B ； （3）粒子第一次从磁场下边界穿出位置的横坐标；（4）粒子从P1点出发后做周期性运动的周期。3．如图所示，左侧正方形区域ABCD有竖直方向的匀强电场和垂直纸面方向的磁场，右侧正方形区域CEFG 有电场，一质量为m，带电量为+q的小球，从距A点正上方高为L的O点静止释放进入左侧正方形区域后做匀速圆周运动，从C点水平进入右侧正方形区域CEFG．已知正方形区域的边长均为L，重力加速度为g，求：（1）左侧正方形区域的电场强度E1和磁场的磁感应强度B； （2）若在右侧正方形区域内加竖直向下的匀强电场，能使小球恰好从F点飞出，求该电场场强E2的大小；（3）若在右侧正方形区域内加水平向左的匀强电场，场强大小为3 kmg E q （k为正整数），试求小球飞出该区域的位置到G点的距离． 4．平面直角坐标系的第一象限和第四象限内均存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小分别为2B和B（B的大小未知），第二象限和第三象限内存在沿﹣y方向的匀强电场，x轴上有一点P，其坐标为（L，0）。现使一个电量大小为q、质量为m的带正电粒子从坐标（﹣2a，a）处以沿+x方向的初速度v0出发，该粒子恰好能经原点进入y轴右侧并在随后经过了点P，不计粒子的重力。 （1）求粒子经过原点时的速度； （2）求磁感应强度B的所有可能取值 （3）求粒子从出发直至到达P点经历时间的所有可能取值。

高考物理万有引力定律的应用解题技巧讲解及练习题(含答案)

高考物理万有引力定律的应用解题技巧讲解及练习题(含答案) 一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用 1．2018年是中国航天里程碑式的高速发展年，是属于中国航天的“超级2018”．例如，我国将进行北斗组网卫星的高密度发射，全年发射18颗北斗三号卫星，为“一带一路”沿线及周边国家提供服务．北斗三号卫星导航系统由静止轨道卫星（同步卫星）、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成．图为其中一颗静止轨道卫星绕地球飞行的示意图．已知该卫星做匀速圆周运动的周期为T ，地球质量为M 、半径为R ，引力常量为G ． （1）求静止轨道卫星的角速度ω； （2）求静止轨道卫星距离地面的高度h 1； （3）北斗系统中的倾斜同步卫星，其运转轨道面与地球赤道面有一定夹角，它的周期也是T ，距离地面的高度为h 2．视地球为质量分布均匀的正球体，请比较h 1和h 2的大小，并说出你的理由． 【答案】（1）2π=T ω；（2）23124GMT h R π （3）h 1= h 2 【解析】 【分析】 （1）根据角速度与周期的关系可以求出静止轨道的角速度； （2）根据万有引力提供向心力可以求出静止轨道到地面的高度； （3）根据万有引力提供向心力可以求出倾斜轨道到地面的高度； 【详解】 （1）根据角速度和周期之间的关系可知：静止轨道卫星的角速度2π= T ω （2）静止轨道卫星做圆周运动，由牛顿运动定律有：21212π=()()()Mm G m R h R h T ++ 解得：2312=4πGMT h R

（3）如图所示，同步卫星的运转轨道面与地球赤道共面，倾斜同步轨道卫星的运转轨道面与地球赤道面有夹角，但是都绕地球做圆周运动，轨道的圆心均为地心．由于它的周期也是T ，根据牛顿运动定律，22222=()()()Mm G m R h R h T π++ 解得：23224GMT h R π 因此h 1= h 2． 故本题答案是：（1）2π=T ω；（2）2312=4GMT h R π （3）h 1= h 2 【点睛】 对于围绕中心天体做圆周运动的卫星来说，都借助于万有引力提供向心力即可求出要求的物理量． 2．载人登月计划是我国的“探月工程”计划中实质性的目标．假设宇航员登上月球后，以初速度v 0竖直向上抛出一小球，测出小球从抛出到落回原处所需的时间为t.已知引力常量为G ，月球的半径为R ，不考虑月球自转的影响，求： (1)月球表面的重力加速度大小g 月； (2)月球的质量M ； (3)飞船贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的周期T . 【答案】(1)02v t ；(2)202R v Gt ；(3)022Rt v 【解析】 【详解】 (1)小球在月球表面上做竖直上抛运动，有02v t g = 月 月球表面的重力加速度大小02v g t =月 (2)假设月球表面一物体质量为m ，有 2 =Mm G mg R 月 月球的质量202R v M Gt =

高考物理万有引力定律知识点总结-学生版

万有引力定律知识点总结 一.开普勒行星运动规律： 行星轨道视为圆处理 则3 2r K T =（K 只与中心天体质量M 有关） 二、万有引力定律 (1)内容：宇宙间的一切物体都是互相吸引的，两个物体间的引力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比． (2)公式：F ＝G 2 21r m m ,其中2 211/1067.6kg m N G ??=-，叫做引力常量。 (3)适用条件：此公式适用于质点间的相互作用．当两物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点．均匀的球体可视为质点，r 是两球心间的距离． 三．万有引力定律的应用 （1）．万有引力=向心力 (一个天体绕另一个天体作圆周运动时，r=R+h ) G M m R h m ()+=2 V R h m R hm T R h 22 2 224()()()+=+=+ωπ 人造地球卫星（只讨论绕地球做匀速圆周运动的人造卫星r GM v = ，r 越大，v 越小；3 r GM = ω，r 越大，ω越小；GM r T 3 24π= ，r 越大，T 越大； 2 n GM a r = ， r 越大，n a 越小。 （2）、用万有引力定律求中心星球的质量和密度 求质量：①天体表面任意放一物体重力近似等于万有引力：mg = G M m R 2 →2 gR M G = M ，半径为R ，环绕星球质量为m ，线速 度为v ，公转周期为T ，两星球相距r ，由万有引力定律有：2 222? ? ? ??==T mr r mv r GMm π，可得出中心天 体的质量：23 2 2 4GT r G r v M π== 求密度： 34/3M M V R ρπ== 地面物体的重力加速度：mg = G M m R 2 高空物体的重力加速度：mg ‘‘ = G 2 )(h R Mm + 黄金替换式： 即mg R Mm G =2 从而得出2 gR GM = (g 是表面的重力加速度) 四、三种宇宙速度

高考物理万有引力定律的应用模拟试题及解析

高考物理万有引力定律的应用模拟试题及解析 一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用 1．一名宇航员到达半径为R 、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一个质量为m 的小球，上端固定在O 点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O 点在竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力大小F 随时间t 的变化规律如图乙所示．F 1、F 2已知，引力常量为G ，忽略各种阻力．求： （1）星球表面的重力加速度； （2）卫星绕该星的第一宇宙速度； （3）星球的密度． 【答案】（1）126F F g m -=（212()6F F R m -(3) 128F F GmR ρπ-= 【解析】 【分析】 【详解】 （1）由图知：小球做圆周运动在最高点拉力为F 2，在最低点拉力为F 1 设最高点速度为2v ，最低点速度为1v ，绳长为l 在最高点：2 22mv F mg l += ① 在最低点：2 11mv F mg l -= ② 由机械能守恒定律，得 221211222 mv mg l mv =?+ ③ 由①②③，解得1 2 6F F g m -= （2） 2 GMm mg R = 2GMm R =2 mv R 两式联立得：12()6F F R m -

（3）在星球表面：2 GMm mg R = ④ 星球密度：M V ρ= ⑤ 由④⑤，解得12 8F F GmR ρπ-= 点睛：小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点与最低点绳子的拉力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出重力加速度；万有引力等于重力，等于在星球表面飞行的卫星的向心力，求出星球的第一宇宙速度；然后由密度公式求出星球的密度． 2．如图轨道Ⅲ为地球同步卫星轨道，发射同步卫星的过程可以筒化为以下模型：先让卫星进入一个近地圆轨道Ⅰ（离地高度可忽略不计），经过轨道上P 点时点火加速，进入椭圆形转移轨道Ⅱ．该椭圆轨道Ⅱ的近地点为圆轨道Ⅰ上的P 点，远地点为同步圆轨道Ⅲ上的 Q 点．到达远地点Q 时再次点火加速，进入同步轨道Ⅲ．已知引力常量为G ，地球质量为 M ，地球半径为R ，飞船质量为m ，同步轨道距地面高度为h ．当卫星距离地心的距离 为r 时，地球与卫星组成的系统的引力势能为p GMm E r =-（取无穷远处的引力势能为 零），忽略地球自转和喷气后飞船质量的変化，问： （1）在近地轨道Ⅰ上运行时，飞船的动能是多少？ （2）若飞船在转移轨道Ⅱ上运动过程中，只有引力做功，引力势能和动能相互转化．已知飞船在椭圆轨道Ⅱ上运行中，经过P 点时的速率为1v ，则经过Q 点时的速率2v 多大？ （3）若在近地圆轨道Ⅰ上运行时，飞船上的发射装置短暂工作，将小探测器射出，并使它能脱离地球引力范围（即探测器可以到达离地心无穷远处），则探测器离开飞船时的速度 3v （相对于地心）至少是多少？（探测器离开地球的过程中只有引力做功，动能转化为引 力势能） 【答案】（1）2GMm R （22122GM GM v R h R +-+32GM R 【解析】 【分析】 （1）万有引力提供向心力，求出速度，然后根据动能公式进行求解； （2）根据能量守恒进行求解即可； （3）将小探测器射出，并使它能脱离地球引力范围，动能全部用来克服引力做功转化为势能；

(完整版)高中物理万有引力部分知识点总结

高中物理——万有引力与航天 知识点总结 一、开普勒行星运动定律 （1）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 （2）对于每一颗行星，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。 （3）所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。 二、万有引力定律 1．内容：宇宙间的一切物体都是互相吸引的，两个物体间的引力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比． 2．公式：F＝Gm1m2/r^2，其中G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，称为万有引力常量。 3．适用条件： 严格地说公式只适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也可近似使用，但

此时r应为两物体重心间的距离。对于均匀的球体，r是两球心间的距离。 三、万有引力定律的应用 1．解决天体(卫星)运动问题的基本思路 (1)把天体(或人造卫星)的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供，关系式： F＝Gm1m2/r^2＝mv^2/r＝mω2r＝m(2π/T)2r (2)在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的万有引力，即mg＝Gm1m2/r^2，gR2＝GM. 2．天体质量和密度的估算 通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T，轨道半径r，由万有引力等于向心力，即G r2(Mm)＝m T2(4π2)r，得出天体质量M＝GT2(4π2r3). (1)若已知天体的半径R，则天体的密度 ρ＝V(M)＝πR3(4)＝GT2R3(3πr3) (2)若天体的卫星环绕天体表面运动，其轨道半径r等于天体半径R，则天体密度ρ＝GT2(3π) 可见，只要测出卫星环绕天体表面运动的周期，就可求得天体的密度． 3．人造卫星 (1)研究人造卫星的基本方法

高考物理万有引力专题复习讲义

高考物理万有引力专题辅导讲义 太阳处 不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同 它与太阳的连线在相等 行星在近日点的速率大于在远日点的速 值只与中心天体有

特别提醒 (1)开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于其他天体的运动。对于不同的中心天体，比例式a 3 T 2＝k 中的k 值是不同的。 (2)应用开普勒第三定律进行计算时，一般将天体的椭圆运动近似为匀速圆周运动，在这种情况下，若用R 代表轨道半径，T 代表公转周期，开普勒第三定律用公式可以表示为R 3 T 2＝k 。 对万有引力定律的理解 1．对万有引力定律表达式F ＝G m 1m 2 r 2的说明 (1)引力常量G ：G ＝6.67×10－11 N·m 2/kg 2；其物理意义为：两个质量都是1 kg 的质点相距1 m 时，相互吸 引力为6.67×10 －11 N 。 (2)距离r ：公式中的r 是两个质点间的距离，对于质量均匀分布的球体，就是两球心间的距离。 2．F ＝G m 1m 2 r 2的适用条件 (1)万有引力定律的公式适用于计算质点间的相互作用，当两个物体间的距离比物体本身大得多时，可用此公式近似计算两物体间的万有引力。 (2)质量分布均匀的球体间的相互作用，可用此公式计算，式中r 是两个球体球心间的距离。 (3)一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也可用此公式计算，式中的r 是球体球心到质点的距离。 3．万有引力的四个特性 (1)普遍性：万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月球之间，宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力。 (2)相互性：两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力，总是满足大小相等，方向相反，作用在两个物体上。 (3)宏观性：地面上的一般物体之间的万有引力比较小，与其他力比较可忽略不计，但在质量巨大的天体之间或天体与其附近的物体之间，万有引力起着决定性作用。 (4)特殊性：两个物体之间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关，而与它们所在空间的性

高考物理万有引力定律专题复习(整理)

考点 1 周期T 、线速度v 、加速度a 与轨道半径r 关系 ①由=2r Mm G r v m 2得=v _____________,所以r 越大，v _______ ②由=2r Mm G r m 2ω 得ω=_______，所以r 越大，ω_______ ③ 越大所以得由 r 22r Mm G a ma r Mm == ④由=2r Mm G r T m 2 )2(π得T=_____，所以r 越大，T _______ 例1．我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h 的轨道上做匀速圆周运动，运行的周期为T 。若以R 表示月球的半径，则 A ．卫星运行时的向心加速度为2 2π4T R B 。卫星运行时的线速度为 T R π2 C ．物体在月球表面自由下落的加速度为22π4T R D ．月球的第一宇宙速 度为TR h R R 3 )π2+（ 考点2 求中心天体的质量M 与密度 （1） 天体质量M 密度ρ的估算

测出卫星绕中心天体做匀速圆周运动的半径r 和周期T ，由 =2r Mm G r T m 2 )2(π得2324GT r M π= ; =ρ303 4R M V M π==3023 3R GT r π（0R 为中心天体的半径）。 例2．一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量为G ，若由于天体自转使物体对天体表面压力怡好为零，则天体自转周期为（ ） A ．12 4π3G ρ?? ??? B ．12 34πG ρ?? ? ?? C ．12 πG ρ?? ??? D ．1 2 3π G ρ?? ??? 考点3 三大宇宙速度 1．第一宇宙速度：约为s ，是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度．(又称环绕速度或最小发射速度) 2．第二宇宙速度：约为s ，当物体的速度等于或大于s 时，卫星就会脱离地球吸引，不再绕地球运动．(又称脱离速度) 3．第三宇宙速度：约为s ，当物体的速度等于或大于s 时，就会脱离太阳的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去．(逃逸速度) 补充：第一宇宙速度的理解和推导 1．由于在人造卫星的发射过程中，火箭要克服地球的引力做功，所以将卫星发射到离地球越远的轨道，在地面上所需的发射速度就越

2017年高考物理新课标一轮复习习题：第5章 第1讲 万有引力定律及天体运动

第1讲万有引力定律及天体运动 A组基础题组 1.(2015陕西第一次质检)(多选)许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献,也创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法,等等。以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是( ) A.卡文迪许巧妙地运用扭秤测出引力常量,采用了放大法 B.伽利略为了说明力是维持物体运动的原因用了理想实验法 C.在不需要考虑物体本身的形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫假设法 D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移,这里采用了微元法 2.(2015北京丰台一模,15)假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0、在赤道的大小为g,地球自转的周期为T,则地球的半径为( ) A. B. C. D. 3.(2014浙江理综,16,6分)长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r1=19 600 km,公转周期T1=6.39天。2006年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r2=48 000 km,则它的公转周期T2最接近于( ) A.15天 B.25天 C.35天 D.45天 4.(2015江西南昌一模,16)木星是太阳系中最大的行星,它有众多卫星,观察测出:木星绕太阳做圆周运动的半径为r1、周期为T1;木星的某一卫星绕木星做圆周运动的半径为r2、周期为T2。已知引力常量为G,则( ) A.可求出太阳与木星间的万有引力 B.可求出太阳的密度 C.可求出木星表面的重力加速度 D.= 5.(2015湖北武汉调研,18)(多选)“超级地球”是指围绕恒星公转的类地行星。科学家们发现有3颗不同质量的“超级地球”环绕一颗体积比太阳略小的恒星公转,公转周期分别为4天、10天和20天。根据上述信息可以计算( ) A.3颗“超级地球”运动的线速度之比

高一物理万有引力专题练习

高一期中练习题 一、单项选择题 1、已知火星的半径约为地球的12，火星质量约为地球的19 ，火星是离太阳第4近的行星，在地球外侧，火星的轨道半径是1.5天文单位（1个天文单位是地日之间的距离）。则下列关于火星说法正确的是( B ) A ．火星的第一宇宙速度是地球的23 B ．火星表面的重力加速度是地球的49 C ．火星密度是地球密度的98 D ．火星绕太阳的公转周期是地球的32 2、嫦娥二号卫星已成功发射，可以直接进入近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的地月转移轨道后奔月。当卫星到达月球附近的特定位置时，卫星就必须“急刹车”，也就是近月制动，以确保卫星既能被月球准确捕获，又不会撞上月球，并由此进入近月点高度100公里、周期12小时的椭圆轨道a 。再经过两次轨道调整，进入高度为100公里的近月圆轨道b 。轨道a 和b 相切于P 点，如图下列说法正确的是( D ) A ．嫦娥二号卫星的发射速度大于11.2 km/s B ．嫦娥二号卫星在a 轨道运动时的机械能小于b 轨道上运动的机械能 C ．嫦娥二号卫星在a 、b 轨道经过P 点的速度相同 D ．嫦娥二号卫星在a 、b 轨道经过P 点的加速度相同 3、宇航员在某星球表面以初速度2.0 m/s 水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹如图所示，O 点为抛出点，若该星球半径为4 000 km ，万有引力常量G ＝6.67×10 －11 N·m 2/kg 2，则下列说法正确的是（ C ） A ．该星球表面的重力加速度为2.0 m/s 2 B ．该星球的质量为2.4×1023 kg C ．该星球的第一宇宙速度为4.0 km/s D ．若发射一颗该星球的同步卫星，则同步卫星的绕行速度一定大于4.0 km/s 二、多选题 4、如图中的圆a 、b 、c ，圆心均在地球的自转轴线上，其中b 在赤道平面内，对环绕地球作匀速圆周运动的同步卫星而言，以下说法正确的是（ BD ） A ．同步卫星的轨道可能为a ，也可能为c B ．同步卫星的轨道可能为b C ．同步卫星的运行速度大于7.9km/s D ．同步卫星的运行周期与地球自转周期相同 5、一行星绕恒星作圆周运动．由天文观测可得，其运动周期为T ，速度为v ，引力常量为G ，则 （ACD ） A ．恒星的质量为G T v π23 B ．行星的质量为2 324GT v π C ．行星运动的轨道半径为π2vT D ．行星运动的加速度为T v π2 6、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q 点，轨道2、3相切于P 点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ AD ）

2013届曲靖一中物理一轮复习--万有引力定律及应用

禁止流通，仿冒必究 2013届曲靖一中物理一轮复习新题分类汇编: 万有引力定律及应用 基础知识 一.开普勒运动定律 (1)开普勒第一定律：所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上． (2)开普勒第二定律：对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等． (3)开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等． 二.万有引力定律 (1)内容：宇宙间的一切物体都是互相吸引的，两个物体间的引力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比． (2)公式：F ＝G 2 21r m m ,其中2211/1067.6kg m N G ??=-，称为为有引力恒量。 (3)适用条件：严格地说公式只适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也可近似使用，但此时r 应为两物体重心间的距离．对于均匀的球体,r 是两球心间的距离． 注意：万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来，是自然界中最普遍的规律之一，式中引力恒量G 的物理意义是：G 在数值上等于质量均为1千克的两个质点相距1米时相互作用的万有引力． 三、万有引力和重力 重力是万有引力产生的，由于地球的自转，因而地球表面的物体随地球自转时需要向心力．重力实际上是万有引力的一个分力．另一个分力就是物体随地球自转时需要的向心力，如图所示，由于纬度的变化，物体做圆周运动的向心力F 向不断变化，因而表面物体的重力随纬度的变化而变化，即重力加速度g 随纬度变化而变化，从赤道到两极逐渐增大．通常的计算中因重力和万有引力相差不大，而认为两者相等，即m 2g ＝G 2 21r m m , g=GM/r 2 常用来计算星球表面重力加速度的大小，在地球的同一纬度处，g 随物体离地面高度的增 大而减小，即g h =GM/（r+h ）2，比较得g h =（ h r r +）2·g 在赤道处，物体的万有引力分解为两个分力F 向和m 2g 刚好在一条直线上，则有

高考物理万有引力与航天专题经典例题

万有引力与航天专题——经典例题 1．(2018·重庆月考)(多选)下列说法正确的是( ) A ．关于公式r 3 T 2＝k 中的常量k ，它是一个与中心天体有关的常量 B ．开普勒定律只适用于太阳系，对其他恒星系不适用 C ．已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，则可判定金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离 D ．发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是开普勒、伽利略 2．假如地球的自转角速度增大，关于物体所受的重力，下列说法错误的是( ) A ．放在赤道上的物体所受的万有引力不变 B ．放在两极上的物体的重力不变 C ．放在赤道上的物体的重力减小 D ．放在两极上的物体的重力增大 3．(2018·河南商丘二模)(多选)“雪龙号”南极考察船在由我国驶向南极的过程中，经过赤道时测得某物体的重力是G 1；在南极附近测得该物体的重力为G 2.已知地球自转的周期为T ，引力常量为G ，假设地球可视为质量分布均匀的球体，由此可知( ) A ．地球的密度为3πG 1GT 2G 2－G 1 B ．地球的密度为3πG 2GT 2G 2－G 1 C ．当地球的自转周期为 G 2－G 1G 2 T 时，放在地球赤道地面上的物体不再对地面有压力 D ．当地球的自转周期为 G 2－G 1G 1 T 时，放在地球赤道地面上的物体不再对地面有压力 4．(2018·吉林长春外国语学校模拟)(多选)宇宙飞船绕地心做半径为r 的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m 的人站在可称体重的台秤上，用R 表示地球的半径，g 表示地球表面处的重力加速度，g 0表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N 表示人对台秤的压力，则关于g 0、N ，下列式子正确的是( ) A ．g 0＝0 B ．g 0＝R 2 r 2g C ．N ＝0 D ．N ＝mg 5．(2018·福建厦门一模)据报道，2020年前我国将发射8颗海洋系列卫星，包括4颗海洋水色卫星，2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星，以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛全部岛屿附近海域的监测．设海陆雷达卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径是海洋动力环境卫星的n 倍，下列说法正确的是( ) A ．在相等的时间内，海陆雷达卫星到地心的连线扫过的面积与海洋动力环境卫星到地心的连线扫过的面积相等 B ．在相等的时间内，海陆雷达卫星到地心的连线扫过的面积与海洋动力环境卫星到地心的连线扫过的面积之比为n ：1 C ．海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星线速度之比为n ：1 D ．海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星向心加速度之比为n 2：1 6．(2018·贵州遵义航天高级中学五模)(多选)若宇航员在月球表面附近自高h 处以初速度v 0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L .已知月球半径为R ，万有引力常量为G .则下列说法正确的是( ) A ．月球表面的重力加速度g 月＝2hv 20L 2 B ．月球的平均密度ρ＝3hv 20 2πGL 2R C ．月球的第一宇宙速度v ＝v 0 L 2h D ．月球的质量M 月＝hR 2v 2 0GL 2 7．(2018·辽宁省实验中学质检)设地球是一质量分布均匀的球体，O 为地心．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．在下列四 个图中，能正确描述x 轴上各点的重力加速度g 的分布情况的是( )