2019版高考物理二轮复习(优选习题) 专题一力与运动专题突破练4Word版含答案

专题突破练4万有引力定律及其应用

(时间:45分钟满分:100分)

一、选择题(共12小题,每小题7分,共84分。在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~12小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得7分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)

1.(2018北京卷)若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证()

A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的

B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的

C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的

D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的

2.

(2018福建南平一质检)如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星,a和b的轨道半径相同,且均为c的k倍,已知地球自转周期为T。则()

A.卫星b也是地球同步卫星

B.卫星a的向心加速度是卫星c的向心加速度的k2倍

C.卫星c的周期为T

D.a、b、c三颗卫星的运行速度大小关系为v a=v b=v c

3.

(2018河南濮阳三模)由中国科学家设计的空间引力波探测工程“天琴计划”,采用三颗相同的探测卫星(SC1、SC2、SC3)构成一个边长约为地球半径27倍的等边三角形,阵列如图所示。地球恰好处于三角形中心,探测卫星在以地球为中心的圆轨道上运行,对一个周期仅有5.4分钟的超紧凑双白星(RXJ0806.3+1527)产生的引力波进行探测。若地球表面附近的卫星运行速率为v0,则三颗探测卫星的运行速率最接近()

A.0.10v0

B.0.25v0

C.0.5v0

D.0.75v0

4.

(2018河北“名校联盟”质量监测)某卫星成功变轨进入同步卫星轨道。卫星变轨原理图如图所示,卫星从椭圆轨道Ⅰ远地点Q改变速度进入地球同步轨道Ⅱ,P点为椭圆轨道近地点。下列说法正确的是()

A.卫星在椭圆轨道Ⅰ运行时,在P点的速度等于在Q点的速度

B.卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度

C.卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点加速度大于在同步轨道Ⅱ的Q点的加速度

D.卫星耗尽燃料后,在微小阻力的作用下,机械能减小,轨道半径变小,动能变小

5.

(2018河南濮阳二模)如图所示,设月球半径为R,假设某探测器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动,运行周期为T,到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近月点B 时,再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做匀速圆周运动,引力常量为G,则下列说法正确的是()

A.月球的质量可表示为

B.探测器在轨道Ⅲ上B点速率大于在轨道Ⅱ上B点的速率

C.探测器沿椭圆轨道从A点向B点运动过程中,机械能变小

D.探测器从远月点A向近月点B运动的过程中,加速度变小

6.

(2018辽宁师大附中期中)由三颗星体构成的系统,忽略其他星体对它们的作用,存在着一种运动形式:

三颗星体在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心O在

三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动(图为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况)。若A星体质量为2m,B、C两星体的质量均为m,三角形的边长为a,则下列说法正确的是()

A.A星体所受合力大小F A=2G

B.B星体所受合力大小F B=2

C.C星体的轨道半径R C=a

D.三星体做圆周运动的周期T=π

7.(多选)(2017全国Ⅱ卷)

如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点。M、N为轨道短轴的两个端点,运行的

周期为T0。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中()

A.从P到M所用的时间等于

B.从Q到N阶段,机械能逐渐变大

C.从P到Q阶段,速率逐渐变小

D.从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功

8.(2018江西新余期末)“嫦娥四号”是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星,主要任务

是更深层次,更加全面地科学探测月球地貌、资源等方面的信息,完善月球档案资料。已知月球的半

径为R,月球表面的重力加速度为g,引力常量为G,“嫦娥四号”离月球中心的距离为r,绕月周期为T。根据以上信息可求出()

A.“嫦娥四号”绕月运行的速度为

B.“嫦娥四号”绕月运行的速度为

C.月球的平均密度

D.月球的平均密度

9.(2018河北张家口期末)宇航员站在某一星球上,将一个小球距离星球表面h高度处由静止释放使其做自由落体运动,经过t时间后小球到达星球表面,已知该星球的半径为R,引力常量为G,则下列选项正确的是()

A.该星球的质量为

B.该星球表面的重力加速度为

C.该星球表面的第一宇宙速度为

D.该星球的密度为ρ=

10.

(2018安徽滁州期末)2017年10月16日,美国激光干涉引力波天文台等机构联合宣布首次发现双中子星并合引力波事件,如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图,若A星的轨道半径大于B星的轨道半径,双星的总质量为M,双星间的距离为L,其运动周期为T,则()

A.A的质量一定大于B的质量

B.A的线速度一定大于B的线速度

C.L一定,M越大,T越大

D.M一定,L越大,T越大

11.

(2018天津卷)2018年2月2日,我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期,并已知地球的半径和地球表面处的重力加速度。若将卫星绕地球的运动看做是匀速圆周运动,且不考虑地球自转的影响,根据以上数据可以计算出卫星的()

A.密度

B.向心力的大小

C.离地高度

D.线速度的大小

12.(2015全国Ⅰ卷)我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后,先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行;然后经过一系列过程,在离月面4 m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止);最后关闭发动机,探测器自由下落。已知探测器的质量约为1.3×103 kg,地球质量约为月球的81倍,地球半径约为月球的3.7倍,地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2,则此探测器()

A.在着陆前的瞬间,速度大小约为8.9 m/s

B.悬停时受到的反冲作用力约为2×103 N

C.从离开近月圆轨道到着陆这段时间内,机械能守恒

D.在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度

二、计算题(本题共1个小题,共16分)

13.(2018江苏苏州期中)一颗在赤道上空运行的人造卫星,其轨道半径为r=2R(R为地球半径),卫星的转动方向与地球自转方向相同。已知地球自转的角速度为ω0,地球表面处的重力加速度为g。求

(1)该卫星所在处的重力加速度g';

(2)该卫星绕地球转动的角速度ω;

(3)该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔Δt。