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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 專題訓(xùn)練 萬有引力 一、選擇題(共12小題，每小題4分，滿分48分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有一個或一個以上選項(xiàng)符合題目要求，全部選對得4分，選不全得2分，有選錯或不答的得0分。) 1．我國已于2011年9月29日發(fā)射“天宮一號”目標(biāo)飛行器，11月1日發(fā)射“神舟八號”飛船并在11月3日與“天宮一號”實(shí)現(xiàn)對接。某同學(xué)為此畫出“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運(yùn)動的假想圖如圖所示，A代表“天宮一號”，B代表“神舟八號”，虛線為各自的軌道。由此假想圖，可以判定( ) A．“天宮一號”的運(yùn)行速率小于“神舟八號”的運(yùn)行速率 B．“天宮一號”的周期小于“神舟八號”的周期 C．“天宮一號”的向心加速度小于“神舟八號”的向心加速度 D．“神舟八號”適度減速有可能與“天宮一號”實(shí)現(xiàn)對接 【答案】AC 2．已知某星球的平均密度是地球的n倍，半徑是地球的k倍，地球的第一宇宙速度為v，則該星球的第一宇宙速度為( ) A． B． C． D． 【答案】C 3．若地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，其實(shí)際繞行速率( ) A．一定等于7.9km/s B．一定小于7.9km/s C．一定大于7.9km/s D．介于7.9-11.2km/s之間 【答案】B 4．地球半徑R,質(zhì)量為M,地面附近的重力加速度為g,引力常量為G,那么第一宇宙速度可以表示為( ) A． B． C． D． 【答案】AD 5．2011年11月3日，神舟八號與天宮一號完美“牽手”，成功實(shí)現(xiàn)交會對接。交會對接飛行過程分為遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段、自主控制段、對接段、組合體飛行段和分離撤離段。對接任務(wù)完成后，神舟八號飛船返回位于內(nèi)蒙古自治區(qū)蘇尼特右旗以西阿木古朗草原的主著陸場。則下列說法正確的是( ) A．在遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段，神舟八號應(yīng)在距天宮一號目標(biāo)飛行器后下方某處 B．在遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段，神舟八號應(yīng)在距天宮一號目標(biāo)飛行器前下方某處 C．在組合體飛行段，神舟八號與天宮一號繞地球作勻速圓周運(yùn)動的速度小于7．9km／s D．分離后，天宮一號變軌升高至飛行軌道運(yùn)行時，其動能比在交會對接軌道時大 【答案】AC 6．關(guān)于第一宇宙速度，下列說法正確的是( ) A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度 B．它是人造地球衛(wèi)星在近地圓形軌道上的運(yùn)行速度 C．它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度 D．它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時近地點(diǎn)的速度 【答案】BC 7．地球半徑為R，在距球心r處（r＞R）有一同步衛(wèi)星．　另有一半徑為2R的星球A，在距球心3r處也有一同步衛(wèi)星，它的周期是72h，那么A星球平均密度與地球平均密度的比值為( ) A．1∶9 B．3∶8 C．27∶8 D．1∶8 【答案】B 8．我國于xx年10月發(fā)射了探月衛(wèi)星“嫦娥l號”。假設(shè)該衛(wèi)星的繞月軌道是圓形的，且貼近月球表面。已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的l/81，月球的半徑約為地球半徑的l/4，地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s，則該探月衛(wèi)星繞月運(yùn)行的速率約為( ) A．0.4km/s B．1.8km/s C．1lkm/s D．36km/s 【答案】B 9．質(zhì)量為m的 “嫦娥二號”探測衛(wèi)星，在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動，已知運(yùn)行周期為T，月球的半徑為R，月球質(zhì)量為M，引力常量為G，則( ) A． 月球表面的重力加速度為 B． 月球?qū)πl(wèi)星的萬有引力為 C． 衛(wèi)星以恒定的向心加速度運(yùn)行 D． 衛(wèi)星運(yùn)行周期T與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān) 【答案】A 10．若某人到達(dá)一個行星上，這個行星的半徑只有地球的一半，質(zhì)量也是地球的一半，則在這個行星上此人所受的引力是地球上引力的( ) A．2倍 B．1倍 C．1/2 D．1/4 【答案】D 11．火星也是繞太陽運(yùn)行的行星之一，且火星周圍也有衛(wèi)星繞其運(yùn)行。如果要通過觀測求得火星的質(zhì)量，則需要測量的物理量有( ) A．火星繞太陽運(yùn)動的周期和軌道半徑 B．火星的衛(wèi)星繞火星運(yùn)動的周期和軌道半徑 C．火星繞太陽運(yùn)動的周期和火星的衛(wèi)星繞火星運(yùn)動的軌道半徑 D．火星的衛(wèi)星繞火星運(yùn)動的周期和火星繞太陽運(yùn)動的軌道半徑 【答案】B 12．設(shè)地球同步衛(wèi)星離地面的距離為 R ，運(yùn)行速率為 v，加速度為 a ，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為 a０，第一宇宙速度為 v０，地球半徑為 R0．則以下關(guān)系式正確的是( ) A． B． C． D． 【答案】C 二、填空題(共4小題，共20分.把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答.) 13．若取地球的第一宇宙速度為8km/s,某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6倍，半徑是地球的1.5倍，則這行星的第一宇宙速度為____________ 【答案】16km/s 14．2011年11月3日凌晨，我國“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標(biāo)飛行器首次成功實(shí)現(xiàn)了空間交會對接試驗(yàn)，這是我國載人太空飛行的又一個里程碑．設(shè)想在未來的時間里我國已經(jīng)建立了載人空間站，空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動而處于完全失重狀態(tài)，此時無法用天平稱量物體的質(zhì)量，某同學(xué)設(shè)計(jì)了在這種環(huán)境中測量小球質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示：光電傳感器B能夠接受光源A發(fā)出的細(xì)激光束，若B被擋光就將一個電信號傳給與之連接的電腦，將彈簧測力計(jì)右端用細(xì)線水平連接在空間站壁上，左端栓在另一穿過了光滑水平小圓管的細(xì)線MON上，N處系有被測小球，讓被測小球在豎直面內(nèi)以O(shè)點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動．實(shí)驗(yàn)時，從電腦中讀出小球自第1次至第n次通過最高點(diǎn)的總時間t和測力計(jì)示數(shù)F，除此之外，還需要測量的物理量是： ；被測小球質(zhì)量的表達(dá)式為m= [用物理量的符號表示]． 【答案】小球圓周運(yùn)動半徑r、 15．若取地球的第一宇宙速度為8km/s，某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6倍，半徑是地球的半徑的1.5倍，則這行星的第一宇宙速度為 km/s。星球表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比為 。 【答案】16、8：3 三、計(jì)算題(共3小題，共32分.解答要寫出必要的文字說明、方程式和主要步驟.只寫出答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案須寫出數(shù)值和單位.) 16．如圖所示，宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點(diǎn)，沿水平方向以初速度拋出一個小球，測得小球經(jīng)時間落到斜坡另一點(diǎn)上，斜坡的傾角，已知該星球的半徑為，引力常量為，求該星球的密度。 【答案】 由得 又有 聯(lián)立解得： 17．如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星．另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內(nèi)，離地面高度為h.已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)角速度為ω0，地球表面的重力加速度為g，O為地球中心． (1)求衛(wèi)星B的運(yùn)行周期． (2)如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時刻A、B兩衛(wèi)星相距最近(O、B、A在同一直線上)，則至少經(jīng)過多長時間，它們再一次相距最近？ 【答案】(1)由萬有引力定律和向心力公式得 G＝m(R＋h)① G＝mg②:] 聯(lián)立①②得TB＝2π ．③ (2)由題意得(ωB－ω0)t＝2π④ 由③得ωB＝⑤ 代入④得t＝． 18．地球的第一宇宙速度為v1，若某行星質(zhì)量是地球質(zhì)量的4倍，半徑是地球半徑的1/2倍，求該行星的第一宇宙速度。 【答案】