（全國(guó)通用）高考物理 考前三個(gè)月 高考題型集訓(xùn) 第3題 預(yù)測(cè)題型4 萬(wàn)有引力定律應(yīng)用的新情景問(wèn)題.docVIP

預(yù)測(cè)題型4萬(wàn)有引力定律應(yīng)用的新情景問(wèn)題1(多選)(2015永州三模)如圖1所示，兩星球相距為l，質(zhì)量比為mamb19，兩星球半徑遠(yuǎn)小于l.從星球a沿a、b連線向b以某一初速度發(fā)射一探測(cè)器只考慮星球a、b對(duì)探測(cè)器的作用，下列說(shuō)法正確的是()圖1a探測(cè)器的速度一直減小b探測(cè)器在距星球a為處加速度為零c若探測(cè)器能到達(dá)星球b，其速度可能恰好為零d若探測(cè)器能到達(dá)星球b，其速度一定大于發(fā)射時(shí)的初速度2(2015淮南四校5月模擬)地球赤道上的重力加速度為g9.8 m/s2，物體在赤道上的向心加速度約為an3.39 cm/s2，若使赤道上的物體處于完全失重狀態(tài)，則地球的轉(zhuǎn)速應(yīng)約為原來(lái)的()a17倍 b49倍c98倍 d289倍3(2015成都模擬)據(jù)報(bào)道，美國(guó)宇航局發(fā)射的“勇氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)孿生雙子火星探測(cè)器在2004年1月4日和1月25日相繼帶著地球人的問(wèn)候在火星著陸假設(shè)火星和地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可以近似看作同一平面內(nèi)同方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知火星的軌道半徑r12.41011 m，地球的軌道半徑r21.51011 m，如圖2所示，從圖示的火星與地球相距最近的時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，估算火星再次與地球相距最近時(shí)需要的時(shí)間為()圖2a1.4年 b4年c2.0年 d1年4(2015濱州模擬)質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時(shí)，引力勢(shì)能可表示為ep，其中g(shù)為引力常量，m為地球質(zhì)量該衛(wèi)星原來(lái)在半徑為r1的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時(shí)間后其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變?yōu)閞2，此過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為()agmm() bgmm()c.() d.()5經(jīng)典的“黑洞”理論認(rèn)為，當(dāng)恒星收縮到一定程度時(shí)，會(huì)變成密度非常大的天體，這種天體的逃逸速度非常大，大到光從旁邊經(jīng)過(guò)時(shí)都不能逃逸，此時(shí)該天體就變成了一個(gè)黑洞已知太陽(yáng)的質(zhì)量為m，光速為c，第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，若太陽(yáng)演變成一個(gè)黑洞，其密度至少達(dá)到()a. b.c. d.6同重力場(chǎng)作用下的物體具有的重力勢(shì)能一樣，萬(wàn)有引力場(chǎng)作用下的物體同樣具有一樣的引力勢(shì)能若取無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零，物體距星球球心的距離為r時(shí)的引力勢(shì)能為epg(g為引力常量)，設(shè)宇宙中有一個(gè)半徑為r的星球，宇航員在該星球上以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物體，不計(jì)空氣阻力，經(jīng)t秒后物體落回手中，則下列說(shuō)法不正確的是()a在該星球表面上以 的初速度水平拋出一個(gè)物體，物體將不再落回星球表面b在該星球表面上以2的初速度水平拋出一個(gè)物體，物體將不再落回星球表面c在該星球表面上以 的初速度豎直拋出一個(gè)物體，物體將不再落回星球表面d在該星球表面上以2的初速度豎直拋出一個(gè)物體，物體將不再落回星球表面7我國(guó)航天事業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，航天技術(shù)位于世界前列，在航天控制中心對(duì)其正上方某衛(wèi)星測(cè)控時(shí)，測(cè)得從發(fā)送操作指令到接收到衛(wèi)星操作信息需要的時(shí)間為t(設(shè)衛(wèi)星接收到操作信息立即操作，并立即發(fā)送已操作信息回中心)，測(cè)得該衛(wèi)星運(yùn)行周期為t，地球半徑為r，電磁波的傳播速度為c，由此可以求出地球的質(zhì)量為()a. b.c. d.答案精析預(yù)測(cè)題型4萬(wàn)有引力定律應(yīng)用的新情景問(wèn)題1bd探測(cè)器從a向b運(yùn)動(dòng)，所受的萬(wàn)有引力合力先向左再向右，則探測(cè)器的速度先減小后增大故a錯(cuò)誤；當(dāng)探測(cè)器合力為零時(shí)，加速度為零，則有：gg，因?yàn)閙amb19，則rarb13，知探測(cè)器距離星球a的距離為處加速度為零故b正確；探測(cè)器到達(dá)星球b的過(guò)程中，由于b的質(zhì)量大于a的質(zhì)量，從a到b萬(wàn)有引力的合力做正功，則動(dòng)能增加，所以探測(cè)器到達(dá)星球b的速度一定大于發(fā)射時(shí)的速度故c錯(cuò)誤，d正確2a物體隨地球自轉(zhuǎn)時(shí)，f萬(wàn)mgmanan2r(2n)2r物體“飄”起來(lái)時(shí)f萬(wàn)mgmanmanm2rm(2n)2r聯(lián)立解得：17轉(zhuǎn)速n，可知轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的17倍3c已知地球的公轉(zhuǎn)周期t地1年，設(shè)火星的公轉(zhuǎn)周期為t火，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有；設(shè)經(jīng)過(guò)t年火星再次與地球相距最近，那么應(yīng)滿足關(guān)系式1，聯(lián)立以上兩式，并代入數(shù)據(jù)，可解得t2.0年c正確4c衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，m，可得質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時(shí)的動(dòng)能為ekmv2，結(jié)合題意，此時(shí)衛(wèi)星的機(jī)械能eekep；根據(jù)能量守恒定律，該衛(wèi)星因摩擦而產(chǎn)生的熱量等于衛(wèi)星損失的機(jī)械能，所以qe1e2()()，故c正確5bvv c得r.6c設(shè)該星球表面附近的重力加速度為g，物體豎直上拋運(yùn)動(dòng)有：v0，在星球表面有：mgg，設(shè)繞星球表面做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的速度為v1，則mg，聯(lián)立解得v1，a