2019届高考物理二轮复习第一部分专题整合专题一力与运动第4讲万有引力与航天课时检测

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1、第一部分　专题一　第4讲　万有引力与航天一、单项选择题1．为了测量某行星的质量和半径，宇航员记录了登陆舱在该行星表面做圆周运动的周期T，登陆舱在行星表面着陆后，用弹簧测力计称量一个质量为m的砝码，读数为F。已知引力常量为G。则下列错误的是A．该行星的质量为B．该行星的半径为C．该行星的密度为D．该行星的第一宇宙速度为解析　据F＝mg0＝mR，得R＝，B错误。由G＝mR，得M＝，又R＝，则M＝，A正确。密度ρ＝＝，C正确。第一宇宙速度v＝＝，D正确。答案　B2．(2018·北京卷)若想检验“使月球绕

2、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解析　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——万有引力定律，则应满足G＝ma，即加速度a与距离r的平方成反比，由题中数据知，选项B正确，其余选项错误。答案　B3．(

3、2018·成都检测)如图1－4－8所示，地球绕着太阳公转，而月球又绕着地球转动，它们的运动均可近似看成匀速圆周运动。如果要通过观测求得地球的质量，需要测量下列哪些量图1－4－8A．地球绕太阳公转的半径和周期B．月球绕地球转动的半径和周期C．地球的半径和地球绕太阳公转的周期D．地球的半径和月球绕地球转动的周期解析　由万有引力提供向心力可得，G＝m2r，解得M＝，要求出地球质量，需要知道月球绕地球转动的轨道半径和周期，选项B正确，A、C、D错误。答案　B4．(2018·沈阳质检)“嫦娥一号”探月卫星沿

4、地月转移轨道飞向月球，在距月球表面200km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球俘获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，然后卫星在P点又经过两次“刹车制动”，最终在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动，如图1－4－9所示。则下列说法正确的是图1－4－9A．卫星在三个轨道上运动的周期TⅢ＞TⅡ＞TⅠB．不考虑卫星质量变化，卫星在三个轨道上的机械能EⅢ＞EⅡ＞EⅠC．卫星在不同轨道运动到P点(尚未制动)时的加速度都相等D．不同轨道的半长轴(或者半径)的二次方与周期的三次方的比值都相等解析　根据

5、开普勒第三定律，对于同一个中心天体，卫星在不同轨道上运动时半长轴(或者半径)的三次方跟周期的平方的比值都相等，选项D错误；轨道半径越长，周期也越长，选项A错误；卫星在半长轴越大的轨道上运动，其机械能总量越大，选项B错误；卫星在不同轨道上的P点到月心的距离都相等，其所受月球的万有引力相等，故加速度相等，选项C正确。答案　C5．地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1，地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，向心加速度为a2。已知万有引力常量为G，地球半径为R，地球赤道表面的重力加速度为

6、g。下列说法正确的是A．地球质量M＝B．地球质量M＝C．a1、a2、g的关系是g＜a1＜a2D．加速度之比＝解析　根据G＝ma2得，地球的质量M＝，故A错误，B正确；地球赤道上的物体与同步卫星的角速度相等，根据a＝rω2知，＝，a1＜a2，在地球表面，根据重力等于万有引力得＝mg，得g＝，而a2＝，则a2＜g，则a1＜a2＜g，故C、D错误。答案　B6．某卫星在半径为r的轨道1上做圆周运动，动能为E1，变轨到轨道2上后，动能比在轨道1上减小了ΔE，在轨道2上也做圆周运动，则轨道2的半径为A.　　　

7、　　　　　　B.rC.D.r解析　由题意知在半径为r的轨道1上，卫星的线速度v＝。在轨道2上卫星的线速度v′＝，根据万有引力提供向心力有＝m，得r＝＝，所以轨道2的半径r′＝＝＝r，故A正确。答案　A7．(2018·包头检测)科技日报北京2017年9月6日电，英国《自然·天文学》杂志发表的一篇论文称，某科学家在银河系中心附近的一团分子气体云中发现了一个黑洞。科学研究表明，当天体的逃逸速度(即第二宇宙速度，为第一宇宙速度的倍)超过光速时，该天体就是黑洞。已知某天体与地球的质量之比为k，地球的半径为R

8、，地球卫星的环绕速度(即第一宇宙速度)为v1，光速为c，则要使该天体成为黑洞，其半径应小于A.B.C.D.解析　设地球的质量为M，卫星的质量为m，由万有引力定律得G＝m，设天体成为黑洞时的半径为r，第一宇宙速度为v2，由万有引力定律得G＝m，c＝v2，由以上三式解得，r＝，选项A正确，BCD错误。答案　A8．假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高为36000km，宇宙飞船和一地球同步卫星绕地球同向