2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)-萬有引力定律

1、 屆高習(xí)-選擇題1.2021 年 4 月 29 日中空站“天和”核心艙在文昌航天發(fā)射場順利升空，并且成功 實現(xiàn)入軌。6 月 17 日“舟十二”發(fā)射升,國三名航天員進(jìn)入屬于我們自己的空間 站。已知國際空間站的軌道的近地點(diǎn)到地面的高度為 320 km,遠(yuǎn)地點(diǎn)到地面的高度為 347 km；中國空間站位于距地面約 400 km 的近圓軌道。下列說法正確的是A.國際空間站從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)動的過程中速度逐漸增大B.地球?qū)H空間站內(nèi)航天員的力一定大于對中國空間站內(nèi)航天員的引力C.國際空間站在近地點(diǎn)運(yùn)行的速大于中國空間站運(yùn)行的速度D.空間站內(nèi)航天員處于失重狀態(tài),地球?qū)臻g站內(nèi)的航天員沒有引力作用2. 202

2、2 年右，我國將建成載人空間空間站運(yùn)行的軌道距地面的高度約 400 km,它將成 為中國空間科學(xué)和新技術(shù)研究實驗的重要基地該間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動運(yùn)行周期為 T,軌道半徑為地球同軌道半徑的1n已知地球的半徑為 ,地球表面的重力加速度大小為 g，忽略地球上物體轉(zhuǎn)的影響，則地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為A.nRB.n 4T C. gR T 3 4D.3 23我國發(fā)射的“悟空”探測衛(wèi)對暗物質(zhì)的觀測研究處于世界領(lǐng)先地位。宇宙空間中兩顆T質(zhì)量均為 m 的球繞其連線中心動時論算的周期與實際觀測周期不符 =kT（k），科學(xué)家由此認(rèn)為在兩球之間存在暗物質(zhì) 。設(shè)以兩星球球心連線為直徑的 球體空間中均勻分布著暗物質(zhì)質(zhì)

3、分布均勻的球體對外部質(zhì)點(diǎn)的引力等效于質(zhì)量全 部集中在球心處對質(zhì)點(diǎn)的引力，則暗物質(zhì)的質(zhì)量為k1 k2A. m B. m C. (k1)m D. 1)m4 84.由顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)，叫做星系統(tǒng)。有這樣一種簡單的四星系:質(zhì)量剛好都相同的 四個星體 A、,其 、 三星分別位于等邊三角形的三個頂點(diǎn)上D 位 于等邊三角形的中心。在四者相互之間的萬有引力作用下D 受 A、B、 個星體的 作用力合力為零，AB、C 繞共同的圓心 D 在邊三角形所在的平面內(nèi)做相同周期的圓周運(yùn)動。若四個星體的質(zhì)量均為 m三角形的邊為 引力常量為 ,則列說法正確的 是 )A. 、 三星體做圓周運(yùn)動的半徑均為33aB. 、 兩個星體之

4、間的萬有引力大小為Gma 2C. 、 三星體做圓周運(yùn)動的向加速度大小均為( Gm a 2D. 、C 三星體做圓周運(yùn)動的周期均為2aa(3 3)5.為單計算把地-月統(tǒng)成地球靜止不動而月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動圖示， 虛線為月球軌道。在地月連線上存在一些所拉格朗日點(diǎn)”的特殊點(diǎn)。在這些點(diǎn)，質(zhì)量 極小的物體如人造衛(wèi)星僅地和月球引力共同作用下可以始終和地球在同一條 線上。則圖中四個點(diǎn)不可能是“拉格朗日點(diǎn)”的是A.A 點(diǎn) B.B 點(diǎn)C.C 點(diǎn) D.D 點(diǎn)被譽(yù)為星美”土星，是太陽系里的第二大行星，一個土星年相當(dāng)于 30 地球年， 土星直徑約為地球的十倍，質(zhì)量約為地球的百倍有 60 余衛(wèi)星美宇航局“卡西尼船拍攝

5、到土星最外側(cè)一條細(xì)環(huán)是土星的 F 環(huán)位于它近的亮斑是土衛(wèi)十 六，如圖 所示下列說法正確的是A土衛(wèi)十六的向心加速度比土星近地軌道上的衛(wèi)星小B土星的公轉(zhuǎn)半徑是地球的 倍C土星的一座高山上水平拋出一個物為使物體不再回到土星拋出速度至少是 地球上的 10 倍D要道土衛(wèi)十六繞土星運(yùn)行周期和軌道半徑，結(jié)合題給條件即可求土星的密度7.如所示，兩星球相距為 L，量比為 ：m ：9，星球半徑遠(yuǎn)小于 L星球 A 沿 A、 B 連向 B 以一初速度發(fā)射一測器只考慮星球 、B 探測器的作用，下列說法正 確的是（ ）A.探測器的速度一直減小B.探測器在距星球 A 為 0.25L 處速度為零C.若探測器能到達(dá)星球 B，其

6、速度可能恰好為零D.若探測器能到達(dá)星球 B，其速度一定大于發(fā)射時的初速度8.鳥星是太陽系內(nèi)己知的第三矮行星知質(zhì)量為 m繞陽勻速圓周運(yùn)(近似認(rèn)為)的周期為 T ，鳥神星的自轉(zhuǎn)周期為 T ，面的重力加速度為 引力常量為 G根 據(jù)這些已知量可得( )A鳥神星的第一宇宙速度為mg B.神星的同步衛(wèi)星的軌道半徑為 3GmT C.鳥星到太陽的距離為 14.鳥神星的半徑為Gmg9.我發(fā)射“娥三號登月測器靠近月球后先月球表面附近的近似圓軌道上繞月 運(yùn)行然經(jīng)過一系列過程，在月面 4m 高處一次懸（可認(rèn)為是相對于月球靜止； 最后關(guān)閉發(fā)動機(jī)探測器自由下已知探測器的質(zhì)量約為 1.310kg地質(zhì)量約為月 球的 81 倍

7、地球半徑為月球的 倍地球表面的重力加速度大小約為 9.8m/s則探 測器A在著陸前瞬間，速度大小約 8.9m/sB懸停時受到的反沖作用力約 210NC從離開近月圓軌道到著陸這時間內(nèi)，機(jī)械能守恒D在近月圓軌道上運(yùn)行的線速小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的線速度10.如圖為人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖 是近地軌道 是中地球軌道GEO 是地球同 步軌道GTO 是球同步轉(zhuǎn)移軌道知地球的半徑 R=6400km該中 MEO 衛(wèi)星的周期約 為（圖中數(shù)據(jù)為衛(wèi)星近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)離地面的高度）A3h B C 20h11.目前在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它運(yùn)轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且 軌道半徑逐漸變.若衛(wèi)星在

8、軌道半徑逐漸變小的過程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻 力的作用則下列說法正確的是A.衛(wèi)星的動能逐漸減小B.由于地球引力做正功，引力勢一定減小C.由于氣體阻力做負(fù)功，地球引做正功，機(jī)械能保持不變D.衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于力勢能的減少量12.在地球大氣層外有大量的太空垃圾太陽活動期球大氣會受太陽風(fēng)的影響而擴(kuò)張， 使一些原本在大氣層外繞地球飛行的太空垃圾被大氣包圍而逐漸降低軌道部太 空垃圾在落地前已經(jīng)燃燒成灰燼體積較大的太空垃圾仍會落到地面上人造成危 害。以下關(guān)于太空垃圾正確的說法是（）A大氣的擴(kuò)張使垃圾受到的萬引力增大而導(dǎo)致軌道降低B太空垃圾在與大氣摩擦過程機(jī)械能不斷減小，進(jìn)而導(dǎo)致軌道降低C太

9、空垃圾在軌道緩慢降低的程中，由于與大氣的摩擦，速度不斷減小D太空垃圾在軌道緩慢降低的程中，向心加速度不斷增大而周期不斷減小13.礦產(chǎn)資源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著對資源的過度開采，地球資源逐步枯 竭已使我們的環(huán)境惡化而航事業(yè)的發(fā)展為我們開辟了太空采礦的途徑太空中進(jìn) 行開采項目，必須建立“太空加油站” 假“太空加油站”正在地球赤道平面內(nèi)的圓 周軌道上運(yùn)行離地球表面的高度為同步衛(wèi)星離地球表面高度的十分之一運(yùn)行方向 與地球自轉(zhuǎn)方向一致下列說法正確的有（ ）A“太空加油站”運(yùn)行的加速等于其所在高度處的重力加速度B“太空加油站”運(yùn)行的速度于同步衛(wèi)星運(yùn)行速度倍C站在地球赤道上的人觀察到向東運(yùn)動D

10、在“太空加油站”工作的宇員因不受重力而在艙中懸浮或靜止14“珈一號”是全球首顆專業(yè)光遙感衛(wèi)星，由武漢大學(xué)團(tuán)隊與相關(guān)機(jī)構(gòu)共同研發(fā)制作。 若某段時間內(nèi)“珞珈一號”繞地球運(yùn)行的軌道為橢圓，如圖所示，則下列說法正確的是A.從近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)，“珞珈一”的速度增大B.“珞珈一號”在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速大于在近地點(diǎn)的加速度C.“珞珈一號”在近地點(diǎn)時受到球的萬有引力小于所需的向心力D.從近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)“珞珈一號與地心的連線在單位時間內(nèi)掃過的面積增大15.2021 年 2 月 24 日 6 時 29 分我國首個火星探測器“天間一號”成功實施第三次近火制 動進(jìn)橢圓火星停泊軌,探測將在如圖所示的橢圓軌道即火星停泊軌道上運(yùn)行

11、 約 3 個月才開始進(jìn)入軌道半徑為 r 的圓形軌道 I 上展科學(xué)探測圓軌道 I 上運(yùn) 行周期為 T設(shè)道平面均與星赤道平面重合星半徑和自轉(zhuǎn)周期分別為 R 和 T ， 火星可以看成質(zhì)量分布均勻的球體，引力常量為 G,下列說法正確的是A.火星的密度為 R0B.在火星赤道上發(fā)射衛(wèi)星的最小度為2Tr 2 T 000C. 火兩極表面的重力加速度為T 2 R0D.“天問一號”從軌道上的 P 點(diǎn)入軌道 I 時應(yīng)加速16.(多選)科學(xué)研究表明地球的轉(zhuǎn)在變慢。四億年前，地球每年是 400 天那時，地球每 自轉(zhuǎn)一周的時間為 小，現(xiàn)在要快 2.5 小，據(jù)科學(xué)家們分析，地球自轉(zhuǎn)變慢的 原因主要有兩個一是潮汐時海水與海岸

12、碰撞底摩擦而使能量變成內(nèi);另一個是由于潮汐的作用，地球把部分自轉(zhuǎn)能量傳給了月球，使月球的機(jī)械能增加了(不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響知月球的引力勢能可表示為E r,其中 G 為力常量m 為月球質(zhì)量,M 為地球質(zhì)量，四億年前月球的軌道半徑為 r,械能為 E。若不考慮四億年中 地球和月球的質(zhì)量變化，由此可以判與四億年前相比A.月球的周期增大B.月球的動能減小了C.月球的引力勢能增大D.現(xiàn)在月球的軌道半徑為Er 17.宇宙飛船以周期為 T 繞地球作圓周運(yùn)動時，由于地球遮擋陽光，會經(jīng)歷“日全食”過 程，如圖所示。已知地球的半徑為 R地球質(zhì)量為 ，引力常量為 G，球自轉(zhuǎn)周期為 ， 太陽光可看作平行光，宇航員在 A

13、 點(diǎn)測出的張角為 A飛船繞地球運(yùn)動的線速度為sinB一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”次數(shù)為 2C飛船每次“日全食”過程的間為t D飛船周期為 sinGM sin計算題1.2003 年 10 月 15 日成功發(fā)射了第一艘載人宇宙飛船“神舟五號”全長 58.3m、 起飛質(zhì)量為 479.810 kg,火箭點(diǎn)火升空，飛船入預(yù)定軌道?！吧裰畚逄枴杯h(huán)繞地球飛 行 14 圈的時間是 21h。飛船點(diǎn)豎直升空時，宇航員楊利偉感覺“超重感比較強(qiáng)”， 儀器顯示他對座艙的最大壓力等于他體重的 5 倍船進(jìn)入預(yù)定軌道后利還多次在 艙內(nèi)飄浮起來。假設(shè)飛船運(yùn)行的軌道是圓形軌道球半徑 取 6.410km，地面的重 力加速度 g=10m

14、/s,計算結(jié)果取位有效數(shù)字）。（1）求火箭點(diǎn)火發(fā)射時，火箭最大推力？（2）估算飛船運(yùn)行軌道距離地的高度？2.興小組成員共同協(xié)作，完成下面的兩個實驗：當(dāng)飛船停留在距 X 星一定高的 P 時對著 球發(fā)射一個激光脈沖過間 t 后收反射回來的信號，此時觀察 球的視角為，如圖所示當(dāng)飛船在 X 星表面著陸后個彈射器固定在星球表面上向上彈射一個小球， 經(jīng)測定小球從彈射到落回的時間為 已知用上述彈射器在地球上做同樣的實驗時，小球在空中運(yùn)動的時間為，已知地球表 面的重力加速度為 g，萬有引力量為 ，光速為 ，地球和 星球自轉(zhuǎn)以及它們對物 體的大氣阻力均可不計，試根據(jù)以上信息，求： 星的半徑 R 和密(2)在 X 星上發(fā)射的衛(wèi)星的最小周期 T如圖為 M 為 R為 R 為 d 的地方?）從）從4. 某科學(xué)實驗中，將一個質(zhì)量 的體和一顆衛(wèi)星一起被火箭送上太空。某時刻 物體隨火箭一起豎直向上做加速運(yùn)動的加速度大小 ，稱物體的臺秤顯示物體受到的重力 P=4.5N知地球表面重力加速度大小 g=10 球徑 ，不計地球自轉(zhuǎn)的影響。(1)求此時火箭離地面的高度 ；(2)若衛(wèi)星在(中所求高度上繞地球做勻速圓周運(yùn)動，求衛(wèi)星的速度大小 v(結(jié)果可保 留根式一單 k設(shè)地球的半徑為 R 6.由顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)忽其它星體對它們的作用在著一種運(yùn)動形式三星體在 相互之間的萬有引力作用下，分別位于等邊三角形的三個頂點(diǎn)上，繞某一