高考物理一轮复习 课时跟踪检测（十五）万有引力定律及其应用（普通班）-人教版高三全册物理试题.doc

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1、课时跟踪检测（十五） 万有引力定律及其应用A级基础小题练熟练快1(2018上海检测)关于万有引力定律，下列说法正确的是()A牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值B万有引力定律只适用于天体之间C万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律D地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的解析：选C牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定了引力常量的数值，万有引力定律适用于任何物体之间，万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律，选项A、B错误，C正确；地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是不相同的，选项D错误。2(201

2、8铜陵质检)有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面处重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的(忽略其自转影响)()A.B4倍C16倍 D64倍解析：选D天体表面的物体所受重力mg，又知，所以M，故 364。D正确。3对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T的关系作出如图所示图像，则可求得地球质量为(已知引力常量为G)()ABC D解析：选A由mr，可得，结合题图图线可得，故M，A正确。4近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，

3、为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T，则火星的平均密度的表达式为(k为某个常数)( )AkT BCkT2 D解析：选D火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动时，GmR，又MR3，可得，故只有D正确。5(2018漯河模拟)宇航员站在某一星球距其表面h高度处，以某一速度沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，则该星球的质量为()A BC D解析：选A设该星球表面的重力加速度为g，小球在星球表面做平抛运动，hgt2。设该星球的质量为M，在星球表面有 mg。由以上

4、两式得，该星球的质量为M，A正确。6多选(2016海南高考)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()A卫星的速度和角速度B卫星的质量和轨道半径C卫星的质量和角速度D卫星的运行周期和轨道半径解析：选AD根据线速度和角速度可以求出半径r，根据万有引力提供向心力，则有m，整理可得M，故选项A正确；由于卫星的质量m可约掉，故选项B、C错误；若知道卫星的运行周期和轨道半径，则由m2r，整理得M，故选项D正确。7(2018广州调研)“嫦娥五号”探测器预计在2018年发射升空，自动完成月面

5、样品采集后从月球起飞，返回地球，带回约2 kg月球样品。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()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 BC4 D6解析：选B在地球表面，重力等于万有引力，故mgG，解得M，故地球的密度。同理，月球的密度0。故地球和月球的密度之比，B正确。B级中档题目练通抓牢8(2018高密模拟)据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。假设该行星质量约为地球质量的6.4倍，半径约为地球半径的2倍。那么，一个在地球表面能举起64 kg物体的人，在这个行星表面能举起的物体的质量约为多少(地球表面重力加

6、速度g10 m/s2)()A40 kg B50 kgC60 kg D30 kg解析：选A在地球表面，万有引力等于重力mg，得g，因为行星质量约为地球质量的6.4倍，其半径是地球半径的2倍，则行星表面重力加速度是地球表面重力加速度的1.6倍，而人的举力认为是不变的，则人在行星表面所举起的重物质量为：m kg40 kg，故A正确。9.如图所示，将一个半径为R、质量为M的均匀大球，沿直径挖去两个半径分别为大球一半的小球，并把其中一个放在球外与大球靠在一起，挖去小球的球心、球外小球球心、大球球心在一条直线上，则大球中剩余部分与球外小球的万有引力大小约为(已知引力常量为G)()A0.01 B0.02 C

7、0.05 D0.04解析：选D由题意知，所挖出小球的半径为，质量为，则未挖出小球前大球对球外小球的万有引力大小为FG，将所挖出的其中一个小球填在原位置，则填入左侧原位置小球对球外小球的万有引力为F1G，填入右侧原位置小球对球外小球的万有引力为F2G，大球中剩余部分对球外小球的万有引力大小为F3FF1F20.04，D选项正确。10.(2018盘锦模拟)两颗互不影响的行星P1、P2，各有一颗近地卫星S1、S2绕其做匀速圆周运动。图中纵轴表示行星周围空间某位置的引力加速度a，横轴表示某位置到行星中心距离r平方的倒数，a关系如图所示，卫星S1、S2的引力加速度大小均为a0。则()AS1的质量比S2的大

8、BP1的质量比P2的大CP1的第一宇宙速度比P2的小DP1的平均密度比P2的大解析：选B万有引力充当向心力，故有Gma，解得aGM，故图像的斜率kGM，因为G是恒量，M表示行星的质量，所以斜率越大，行星的质量越大，故P1的质量比P2的大，由于计算过程中，卫星的质量可以约去，所以无法判断卫星质量关系，A错误，B正确；因为两个卫星是近地卫星，所以其运行轨道半径可认为等于行星半径，根据第一宇宙速度公式v可得v，从题图中可以看出，当两者加速度都为a0时，P2半径要比P1小，故P1的第一宇宙速度比P2的大，C错误；星球的密度，故星球的半径越大，密度越小，所以P1的平均密度比P2的小，D错误。11.如图所

9、示，A、B是绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星，A、B两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为k，不计A、B两卫星之间的引力，则A、B两卫星的周期之比为()Ak3 Bk2Ck Dk解析：选A设卫星绕地球做圆周运动的半径为r，周期为T，则在t时间内与地心连线扫过的面积为Sr2，即k，根据开普勒第三定律可知，联立解得k3，A正确。12多选(2018西安模拟)欧洲航天局的第一枚月球探测器“智能1号”环绕月球沿椭圆轨道运动，用m表示它的质量，h表示它在近月点的高度，表示它在近月点的角速度，a表示它在近月点的加速度，R表示月球的半径，g表示月球表面处的重力加速度。忽略其他星球对“智能1号”的影响，则它

10、在近月点所受月球对它的万有引力的大小等于()AmaBmCm(Rh)2 Dm解析：选AB“智能1号”在近月点所受月球对它的万有引力，即为它所受的合力，由牛顿第二定律得Fma，A正确；由万有引力定律得FG，又在月球表面上，Gmg，解得Fm，B正确；由于“智能1号”环绕月球沿椭圆轨道运动，曲率圆半径不是Rh，C、D错误。13.(2018东北三省四市一模)开普勒第三定律指出：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。该定律对一切具有中心天体的引力系统都成立。如图，嫦娥三号探月卫星在半径为r的圆形轨道上绕月球运行，周期为T。月球的半径为R，引力常量为G。某时刻嫦娥三号卫星在A点变

11、轨进入椭圆轨道，在月球表面的B点着陆。A、O、B三点在一条直线上。求：(1)月球的密度；(2)在轨道上运行的时间。解析：(1)由万有引力充当向心力：m2r，解得M月球的密度：，解得。(2)椭圆轨道的半长轴：a，设椭圆轨道上运行周期为T1，由开普勒第三定律有：，在轨道上运行的时间为t，解得t 。答案：(1)(2) C级难度题目自主选做14(2018宝鸡一模)宇航员在某星球上为了探测其自转周期做了如下实验：在该星球两极点，用弹簧秤测得质量为M的砝码所受重力为F，在赤道测得该砝码所受重力为F。他还发现探测器绕该星球表面做匀速圆周运动的周期为T。假设该星球可视为质量分布均匀的球体，则其自转周期为()A

12、T BTCT DT 解析：选D设星球和探测器质量分别为m、m在两极点，有：GF，在赤道，有：GFMR，探测器绕该星球表面做匀速圆周运动的周期为T，则有：Gm R；联立以上三式解得T自T。故D正确，A、B、C错误。15多选(2017衡水模拟)由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同。已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体。下列说法正确的是()A质量为m的物体在地球北极受到的重力大小为mgB质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为mg0C地球的半径为D地球的密度为解析：选BCD因地球表面两极处的重力加速度大小为g0，则质量为m的物体在地球北极受到的重力大小为mg0，选项A错误；因在地球的两极Gmg0，则质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为FGmg0，选项B正确；在赤道上：GmgmR；联立解得：R，选项C正确；地球的密度为，联立解得：，选项D正确。