核心素养测评 十三
万有引力与航天 (45分钟 100分)
选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分,其中每题只有一个选项正确)
1.(2024年山东新高考模拟)2024年10月28日发生了天王星冲日现象,即太阳、地球、天王星处于同一直线。此时是观察天王星的最佳时间。已知日地距离为R0,天王星和地球的公转周期分别为T和T0,则天王星与太阳的距离为 ( ) A.
R0 B.
R0
C.R0 D.R0
【解析】选A。由开普勒第三定律可知:=,所以R=R0。
2.如图所示,三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上。设地球质量为M,半径为R。下列说法正确的是 ( )
A.地球对一颗卫星的引力大小为
不积跬步无以至千里，不积小流无以成江海。
B.两颗卫星之间的引力大小为C.两颗卫星之间的引力大小为
D.三颗卫星对地球引力的合力大小为
【解析】选C。由万有引力定律知A项错误;因三颗卫星连线构成等边三角形,圆轨道半径为r,由数学知识易知任意两颗卫星间距d=2rcos 30°=
r,由万有引力定律知B项错误、C项正确;因三颗卫星对地球
的引力大小相等且互成120°,故三颗卫星对地球引力的合力为0,则D项错误。
3.(2024·海南高考)2024年5月,我国第45颗北斗卫星发射成功。已知该卫星轨道距地面的高度约为36 000 km,是“天宫二号”空间实验室轨道高度的90倍左右,则 ( ) A.该卫星的速率比“天宫二号”的大 B.该卫星的周期比“天宫二号”的大 C.该卫星的角速度比“天宫二号”的大 D.该卫星的向心加速度比“天宫二号”的大
【解析】选B。地球的引力提供卫星和空间实验室绕地球做圆周运动的向心力,由G
=
得v==m
,所以该卫星的速率比“天宫二号”的小,
,该卫星的周期比“天宫二号”
选项A错误;由Gr得T=
不积跬步无以至千里，不积小流无以成江海。
的大,选项B正确;由G=mω2r得ω=,知该卫星的角速度比“天
宫二号”的小,选项C错误;由G宫二号”的小,选项D错误。
=ma,可得该卫星的向心加速度比“天
4.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证 ( )
A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的 D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
【解析】选B。设月球的质量为M月,地球的质量为M,苹果的质量为m,则月球受到的万有引力为F月=
,苹果受到的万有引力为F=
,
由于月球质量和苹果质量之间的关系未知,故二者之间万有引力的关系无法确定,故A错误;根据牛顿第二定律可得a月=
a,故B正确;在月球表面处
=M月a月,
=ma,整理
=m′g月,由于月球本身的
半径大小及其质量与地球的半径、质量关系未知,故无法求出月球表面和地球表面重力加速度的关系,故C错误;苹果在月球表面受到的引力
不积跬步无以至千里，不积小流无以成江海。
2024版新高考物理人教版一轮核心素养测评 十三 4.4 万有引力与航天
