2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十四）第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力與航天 第4節(jié) 萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用.doc

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2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十四）第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力與航天 第4節(jié) 萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律與萬(wàn)有引力定律 1．(xx上海黃浦區(qū)檢測(cè))關(guān)于萬(wàn)有引力定律，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，并測(cè)定了引力常量的數(shù)值 B．萬(wàn)有引力定律只適用于天體之間 C．萬(wàn)有引力的發(fā)現(xiàn)，揭示了自然界一種基本相互作用的規(guī)律 D．地球繞太陽(yáng)在橢圓軌道上運(yùn)行，在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)受到太陽(yáng)的萬(wàn)有引力大小是相同的 解析：選C　牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許測(cè)定了引力常量的數(shù)值，萬(wàn)有引力定律適用于任何物體之間，萬(wàn)有引力的發(fā)現(xiàn)，揭示了自然界一種基本相互作用的規(guī)律，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確；地球繞太陽(yáng)在橢圓軌道上運(yùn)行，在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)受到太陽(yáng)的萬(wàn)有引力大小是不相同的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 2.對(duì)于環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星來(lái)說(shuō)，它們繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期會(huì)隨著軌道半徑的變化而變化，某同學(xué)根據(jù)測(cè)得的不同衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r與周期T的關(guān)系作出如圖所示圖像，則可求得地球質(zhì)量為(已知引力常量為G)(　　) A.　　　　　　　　　 B. C. D. 解析：選A　由＝mr可得＝，結(jié)合題圖圖線可得，＝，故M＝，A正確。 3．(多選)(xx北京通州區(qū)摸底)萬(wàn)有引力定律能夠很好地將天體運(yùn)行規(guī)律與地球上物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有的內(nèi)在一致性統(tǒng)一起來(lái)。用彈簧秤稱量一個(gè)相對(duì)于地球靜止的小物體的重量，隨稱量位置的變化可能會(huì)有不同的結(jié)果。已知地球質(zhì)量為M，萬(wàn)有引力常量為G。將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體。下列選項(xiàng)中說(shuō)法正確的是(　　) A．在北極地面稱量時(shí)，彈簧秤讀數(shù)為F0＝G B．在赤道地面稱量時(shí)，彈簧秤讀數(shù)為F1＝G C．在北極上空高出地面h處稱量時(shí)，彈簧秤讀數(shù)為F2＝G D．在赤道上空高出地面h處稱量時(shí)，彈簧秤讀數(shù)為F3＝G 解析：選AC　北極地面物體不隨地球自轉(zhuǎn)，萬(wàn)有引力等于重力，則有F0＝G，故A正確；在赤道地面稱量時(shí)，萬(wàn)有引力等于重力加上隨地球一起自轉(zhuǎn)所需要的向心力，則有F1R時(shí)，g與r平方成反比。即質(zhì)量一定的小物體受到的引力大小F在地球內(nèi)部與r成正比，在外部與r的平方成反比。故選A。 考點(diǎn)綜合訓(xùn)練 13．已知一質(zhì)量為m的物體靜止在北極與赤道對(duì)地面的壓力差為ΔN，假設(shè)地球是質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R。則地球的自轉(zhuǎn)周期為(　　) A．T＝2π B.T＝2π C．T＝2π D．T＝2π 解析：選A　在北極，物體所受的萬(wàn)有引力F與支持力N大小相等，在赤道處有F－N＝ΔN＝mR2，解得T＝2π ，A正確。 14．(多選)(xx西安模擬)歐洲航天局的第一枚月球探測(cè)器——“智能1號(hào)”環(huán)繞月球沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，用m表示它的質(zhì)量，h表示它近月點(diǎn)的高度，ω表示它在近月點(diǎn)的角速度，a表示它在近月點(diǎn)的加速度，R表示月球的半徑，g表示月球表面處的重力加速度。忽略其他星球?qū)Α爸悄?號(hào)”的影響，則它在近月點(diǎn)所受月球?qū)λ娜f(wàn)有引力的大小等于(　　) A．ma　　　　　　　　　 B．m C．m(R＋h)ω2 D．m 解析：選AB　“智能1號(hào)”在近月點(diǎn)所受月球?qū)λ娜f(wàn)有引力，即為它所受的合力，由牛頓第二定律得F＝ma，A正確；由萬(wàn)有引力定律得F＝G，又月球表面上，G＝mg，解得F＝m，B正確；由于“智能1號(hào)”環(huán)繞月球沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，曲率圓半徑不是R＋h，C、D錯(cuò)誤。 15．(xx商丘5月三模)地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn)某地區(qū)表面的重力加速度發(fā)生了較大的變化，懷疑地下有空腔區(qū)域。進(jìn)一步探測(cè)發(fā)現(xiàn)在地面P點(diǎn)的正下方有一球形空腔區(qū)域儲(chǔ)藏有天然氣，如圖所示。假設(shè)該地區(qū)巖石均勻分布且密度為ρ，天然氣的密度遠(yuǎn)小于ρ，可忽略不計(jì)。如果沒(méi)有該空腔，地球表面正常的重力加速度大小為g；由于空腔的存在，現(xiàn)測(cè)得P點(diǎn)處的重力加速度大小為kg(k<1)。已知引力常量為G，球形空腔的球心深度為d，則此球形空腔的體積是(　　) A.　　　　　　　　　　　　 B. C. D. 解析：選D　如果將該球形空腔填滿密度為ρ的巖石，則該地區(qū)重力加速度便回到正常值，因此，如果將空腔填滿，地面質(zhì)量為m的物體的重力為mg，沒(méi)有填滿時(shí)是kmg，故空腔填滿后引起的引力為(1－k)mg；由萬(wàn)有引力定律，有： (1－k)mg＝G，解得：V＝，D正確。 16．(多選)(xx平度二模)我國(guó)志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進(jìn)行“火星500”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。假設(shè)王躍登陸火星后，測(cè)得火星的半徑是地球半徑的，質(zhì)量是地球質(zhì)量的。已知地球表面的重力加速度是g，地球的半徑為R，王躍在地面上能向上豎直跳起的最大高度是h，忽略自轉(zhuǎn)的影響，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．火星的密度為 B．火星表面的重力加速度是 C．火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為 D．王躍以與在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能達(dá)到的最大高度是 解析：選AD　由G＝mg，得到：g＝，已知火星半徑是地球半徑的，質(zhì)量是地球質(zhì)量的，則火星表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的，即為g，故B錯(cuò)誤；設(shè)火星質(zhì)量為M′，由萬(wàn)有引力等于重力可得：G＝mg′，解得： M′＝，密度為：ρ′＝＝，故A正確；由G＝m，得到v＝ ，火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍，故C錯(cuò)誤；王躍以初速度v0在地球起跳時(shí)，根據(jù)豎直上拋的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得出可跳起的最大高度是：h＝，由于火星表面的重力加速度是g，王躍以相同的初速度在火星上起跳時(shí)，可跳起的最大高度h′＝h，故D正確。