2020版高考物理二轮复习专题05：万有引力定律与航天练习卷（含解析）.doc

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1、万有引力定律与航天1．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1/602B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）【答案】BD、苹果在月球表面受到引力为：，由于月球本身的半径大小未知，故无法求出苹果在月球表面受到的引力与地球表面引力之间的关系，故选项D错误。点睛：本题考查万有引力相关知识，掌

2、握万有引力公式，知道引力与距离的二次方成反比，即可求解。2．2018年2月，我国500m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T=5.19ms，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为。以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为（）A.B.C.D.【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）【答案】C点睛：根据万有引力提供向心力并结合密度公式求解即可。3．为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为A.2:1B.4:1C.8

3、:1D.16:1【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）【答案】C【解析】试题分析本题考查卫星的运动、开普勒定律及其相关的知识点。解析设地球半径为R，根据题述，地球卫星P的轨道半径为RP=16R，地球卫星Q的轨道半径为RQ=4R，根据开普勒定律，==64，所以P与Q的周期之比为TP∶TQ=8∶1，选项C正确。点睛此题难度不大，解答此题常见错误是：把题述的卫星轨道半径误认为是卫星距离地面的高度，陷入误区。4．【2016·全国新课标Ⅰ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为地球半径的6.6倍

4、，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【答案】B【考点定位】万有引力定律、开普勒第三定律、同步卫星【名师点睛】本题主要考查万有引力定律、开普勒第三定律、同步卫星。重点是掌握同步卫星的特点，知道同步卫星的周期等于地球的自转周期。本题关键是要知道地球自转周期最小时，三个同步卫星的位置。5．【2016·江苏卷】（多选）如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有：（）A．TA>TBB

5、．EkA>EkBC．SA=SBD．【答案】AD【解析】根据知，轨道半径越大，周期越大，所以TA>TB，故A正确；由知，，所以vB>vA，又因为质量相等，所以EkB>EkA，故B错误；根据开普勒第二定律可知，同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，所以C错误；由开普勒第三定律知，D正确．【考点定位】考查天体运动【方法技巧】重点是要掌握天体运动的规律，万有引力提供向心力。选项C容易错选，原因是开普勒行星运动定律的面积定律中有相等时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等。这是针对某一行星的，而不是两个行星。1．如图，已知现在地球的一颗同步通讯卫星信号最多覆盖地球赤道上的经度范围为。假

6、设地球的自转周期变大，周期变大后的一颗地球同步通讯卫星信号最多覆盖的赤道经度范围为，则前后两次同步卫星的运行周期之比为A．B．C．D．【答案】A2．若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，那么，关于离地面越远的卫星,下列说法中正确的是A．线速度越大B．角速度越大C．向心加速度越小D．重力势能越小【答案】C【点睛】万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律求出线速度、角速度、向心角速度然后分析答题，卫星离地面越远，卫星的重力势能越大．3．中国科学家近期利用“悟空”卫星获得了世界上 最精确的高能电子宇宙射线能谱,有可能为喑物质的存在提供新证据。已知“悟空”在低于同步卫星的圆轨道上运行

7、,经过时间t(t小于其周期),运动的弧长为s,与地球中心连线扫过的弧度为β,引力常量为G.根据上述信息,下列说法中正确的是A．“悟空”的线速度大于第一宇宙速度B．“悟空”的加速度比地球同步卫星的小C．“悟空”的环绕周期为2πt/βD．“悟空”的质量为s3/Gt2β【答案】C【解析】A项：根据可知，，由于悟空”的轨道半径大于地球半径，所以“悟空”的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；B项：根据可知，，由于“悟空”在低于同步卫星的圆轨道上，所以“悟空”的加速度比地球同步卫星的大，故B错