此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。 第5课时 万有引力定律及其应用
一、选择题
1．两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起时，它们之间的万有引力为F.若两个半径为实心小铁球半径2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为 ( ) A．2F B．4F C．8F D．16F
2．如图1所示，A和B两行星绕同一恒星C做圆周运动， 旋转方向相同，A行星的周期为T1，B行星的周期为T2， 某一时刻两行星相距最近，则 ( ) A．经过T1＋T2两行星再次相距最近 B．经过C．经过D．经过
T1T2
两行星再次相距最近 T2－T1T1＋T2
2
图 1 两行星相距最远
T1T2
两行星相距最远 T2－T1
3．(山东高考)2020年9月25日至28日，我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱．飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟．下列判断正确的是 ( ) A．飞船变轨前后的机械能相等
B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态 C．飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度
D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度 4．(北京高考)据媒体报道，嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200 km，运行周期127分钟．若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是 ( ) A．月球表面的重力加速度 B．月球对卫星的吸引力 C．卫星绕月运行的速度 D．卫星绕月运行的加速度
5．(2020·重庆理综)据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200 km和100 km，运行速率分别为v1和v2.那么，v1和v2的比值为(月球半径取1 700 km) ( )
19191818A. B. C. D. 181819196．1990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展．假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行．已知地球半径为6.4×10 m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×10 m这一事实
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此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。 可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期．以下数据中最接近其运行周期的是 ( ) A．0.6小时 B．1.6小时 C．4.0小时 D．24小时
7．星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度．星球的第二宇宙速度v2
与第一宇宙速度v1的关系是v2＝2v1.已知某星球的半径为r，表面的重力加速度为地球
1
表面重力加速度g的，不计其它星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为 ( )
6A.gr B.
1
gr C. 6
11gr D.gr 33
8．太空被称为是21世纪技术革命的摇篮．摆脱地球引力，在更“纯净”的环境中探求物质的本质，拨开大气层的遮盖，更直接地探索宇宙的奥秘，一直是科学家们梦寐以求的机会．“神舟”系列载人飞船的成功发射与回收给我国航天界带来足够的信心，我国提出了载人飞船——太空实验室——空间站的三部曲构想．某宇航员要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站 ( ) A．只能从较低轨道上加速 B．只能从较高轨道上加速
C．只能从空间站同一高度的轨道上加速 D．无论在什么轨道上，只要加速都行
9．质量相等的甲、乙两颗卫星分别贴近某星球表面和地球表面围绕其做匀速圆周运动，已知该星球和地球的密度相同，半径分别为R和r，则 ( ) A．甲、乙两颗卫星的加速度之比等于R∶r B．甲、乙两颗卫星所受的向心力之比等于1∶1 C．甲、乙两颗卫星的线速度之比等于1∶1 D．甲、乙两颗卫星的周期之比等于R∶r
10．据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2020年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道．关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是 ( ) A．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 B．离地面高度一定，相对地面静止 C．周期与静止在赤道上物体的周期相等
D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等 二、非选择题
11．(2020·北京理综)已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响．
(1)推导第一宇宙速度v1的表达式；
(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T.
此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。 12．飞天同学是一位航天科技爱好者，当他从新闻中得知，中国航天科技集团公司将在2020年底为青少年发射第一颗科学实验卫星——“希望一号”卫星(代号XW－1)时，他立刻从网上搜索有关“希望一号”卫星的信息，其中一份资料中给出该卫星运行周期10.9 min.他根据所学知识计算出绕地卫星的周期不可能小于83 min，从而断定此数据有误．已知地球的半径R＝6.4×10 m，地球表面的重力加速度g＝10 m/s.请你通过计算说明为什么发射一颗周期小于83 min的绕地球运行的人造地球卫星是不可能的． 答案 1.D 2.B 3.BC 4.B 5.C 6.B 7.C 8.A 9.A 10.ABC
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2π(R＋h)
11. (1)Rg (2)
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Rg12.设地球质量为M，航天器质量为m，航天器绕地球运行的轨道半径为r、周期为T，根
Mm4π2r3
据万有引力定律和牛顿运动定律有G2＝m2r，解得T＝2π. rTGM由上式可知，轨道半径越小，周期越小．因此，卫星贴地飞行(r＝R)的周期最小，设为
Tmin，则Tmin＝2π
R3
GMMmR2
质量为m的物体在地球表面上所受重力近似等于万有引力，即G2＝mg，因此有GM＝gR 联立解得Tmin＝2π
R＝5 024 s＝83.7 min g因绕地球运行的人造地球卫星最小周期为83.7 min，所以发射一颗周期为83 min的绕地球运行的人造地球卫星是不可能的．
2020届高考物理一轮复习 第四章 第5课时万有引力定律及其应用
