【人教版】2020届高三物理一轮复习 课时分层集训13　万有引力与航天 含解析.doc

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1、课时分层集训(十三)　万有引力与航天(限时：40分钟)(对应学生用书第285页)[基础对点练]万有引力定律的理解与应用1．(2016·全国Ⅲ卷)关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是()A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律B　[开普勒在前人观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，与牛顿定律无联系，选项A错误，选项B正确；开普勒总结出了行星运动的规律，但没有找出行星按照这些规律运动的原因，

2、选项C错误；牛顿发现了万有引力定律，选项D错误．]2．某宇宙飞船绕某个未知星球做圆周运动，在轨道半径为r1的圆轨道上运动时周期为T．随后飞船变轨到半径为r2的圆轨道上运动，则飞船变轨后()【导学号：84370190】A．飞船的周期为TB．飞船的周期为TC．飞船的周期为TD．飞船的周期为TD　[由开普勒第三定律得＝，则T1＝T．]3．(多选)2015年7月24日0时，美国宇航局宣布可能发现了“另一个地球”——开普勒－452b，它距离地球1400光年．如果将开普勒－452b简化成如图447所示的模型：MN为该星球的自转轴线，A、B是该星球表面上的两点，它们与“地心”O的连线OA、

3、OB与该星球自转轴线的夹角分别为α＝30°，β＝60°；在A、B两点放置质量分别为mA、mB的物体．设该星球的自转周期为T，半径为R，则下列说法正确的是()图447A．若不考虑该星球的自转，在A点用弹簧测力计测得质量为mA的物体的重力为F，则B处的重力加速度为B．若不考虑该星球的自转，在A点用弹簧测力计测得质量为mA的物体的重力为F，则该星球的质量为C．放在A、B两点的物体随星球自转的向心力之比为mA∶(mB)D．放在A、B两点的物体随星球自转的向心力之比为(mA)∶mBAC　[若不考虑该星球的自转，在A点用弹簧测力计测得质量为mA的物体的重力为F，则在A处的重力加速度为g＝

4、，B处的重力加速度也为，A正确；根据重力等于万有引力，即mg＝G，可知该星球的质量M＝，B错误；根据F＝mω2r可知，放在A、B两点的物体随星球自转的向心力之比为＝·＝，C正确，D错误．]天体质量、密度的估算4．(多选)1798年，英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人．若已知万有引力常量G，地球表面处的重力加速度g，地球半径R，地球上一个昼夜的时间T1(地球自转周期)，一年的时间T2(地球公转周期)，地球中心到月球中心的距离L1，地球中心到太阳中心的距离L2．你能计算出()【导学号：84370191】A．地球的质量m地＝B．太阳的质

5、量m太＝C．月球的质量m月＝D．可求月球、地球及太阳的密度AB　[对地球表面的一个物体m0来说，应有m0g＝，所以地球质量m地＝，A项正确．对地球绕太阳运动来说，有＝m地L2，则m太＝，B项正确．对月球绕地球运动来说，能求地球质量，不知道月球的相关参量及月球的卫星运动参量，无法求出它的质量和密度，C、D项错误．]5．(2018·文登模拟)如图448所示，“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道，观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度．已知万有引力常量为G，则月球的质量是()图448A．B．C．D．C　[因为每经过时间t通

6、过的弧长为l，故卫星的线速度为v＝，角速度为ω＝，卫星的运行半径为R＝＝，则根据万有引力定律及牛顿第二定律得：＝，则月球的质量M＝＝，选项C正确．]6．某同学从网上得到一些信息，如表格中的数据所示，则地球和月球的密度之比为()【导学号：84370192】地球和月球的半径之比4地球表面和月球表面的重力加速度之比6A．B．C．4D．6B　[在地球表面，重力等于万有引力，故mg＝G，解得M＝，故地球的密度ρ＝＝＝．同理，月球的密度ρ0＝．故地球和月球的密度之比＝＝，B正确．](2018·台州模拟)如图所示是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道．若

7、“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t，已知万有引力常量为G，则下列关于土星质量M和平均密度ρ的表达式正确的是()A．M＝，ρ＝B．M＝，ρ＝C．M＝，ρ＝D．M＝，ρ＝D　[设“卡西尼”号的质量为m，“卡西尼”号围绕土星的中心做匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供，G＝m(R＋h)2，其中T＝，解得M＝．又土星体积V＝πR3，所以ρ＝＝．]卫星运行参数的分析与计算7．(2017·全国Ⅲ卷)2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号