2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练
第五部分 万有引力定律和航天 专题5.1万有引力定律与开普勒定律
一．选择题
1.（2019湖南岳阳二模）近日，顶级权威杂志《自然》刊发了中国科学院院土罗俊团队的最新科研成果，该团队历时30年，将G值的测量精度提高到了12ppm（1ppm=百万分之一），是目前世界最为精确的G值。设最新的G值是原来G值的k倍，下列说法正确的是（ ）
A. 根据新G值和月球绕地球公转的半径r和周期T计算的地球质量M将是原来的倍 B. 根据选项A中的M值和极地g值计算的地球半径是原来倍
C. 根据新G值和选项A中的M值计算的地球同步卫星的轨道半径将是原来的k倍 D. 利用选项B中R值和极地g值计算的地球第一宇宙速度是原来的【参考答案】A 【名师解析】
月球绕地球运动可近似看做是匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得解得M=
=m
r，
倍
，最新的G值是原来G值的k倍，根据新G值和月球绕地球公转的半径r和周期T计算的
倍，故A正确；B、根据在地球表面附近万有引力等于重力得
=mg，解得
地球质量M将是原来的
R=，所以根据选项A中的M值和极地g值计算的地球半径是原来倍，故B错误；C、根据万
有引力提供卫星向心力得=mr，解得r=，所以据新G值和选项A中的M值计算的地
=
，所以利用选项
球同步卫星的轨道半径将是原来的倍，故C错误；地球第一宇宙速度v=
倍，故D错误。
B中R值和极地g值计算的地球第一宇宙速度是原来的
2．（2019河南安阳二模）半径为R的某均匀球形天体上，两“极点”处的重力加速度大小为g，“赤道”处的重力加速度大小为“极点”处的已知引力常量为G，则下列说法正确的是
A. 该天体的质量为 B. 该天体的平均密度为
C. 该天体的第一宇宙速度为【参考答案】D
【名师解析】在两极点处有：
D. 该天体的自转周期为
，解得该天体的质量为：，故A错误；
该天体的平均密度为：，故B错误；由，解得该天体的第一宇宙速度为：
，选项C错误；在赤道处有：，解得该天体的直转周期为
，故D正确。
【关键点拨】
由两极点处重力等于万有引力，可求得中心天体质量；由近地卫星的向心力由重力提供向心力，可求得第一宇宙速度；赤道上物体的万有引力等于物体重力与物体绕地球一起做匀速圆周运动的向心力之和。本题考查万有引力定律，考查考生的理解能力。关键点一：两极点处重力等于万有引力；关键点二：由近地卫星的向心力由重力提供向心力；关键点三：地面上的物体的重力和物体绕地球一起做匀速圆周运动的向心力是万有引力的两个分力。
3.（6分）（2019北京通州二模）用传感器测量一物体的重力时，发现在赤道测得的读数与其在北极的读数相差大约3‰．如图所示，如果认为地球是一个质量分布均匀的标准球体，下列说法正确的是（ ）
A．在北极处物体的向心力为万有引力的3‰ B．在北极处物体的重力为万有引力的3‰
C．在赤道处物体的向心力为万有引力的3‰ D．在赤道处物体的重力为万有引力的3‰ 【参考答案】C 【名师解析】在北极处，
B错误。，没有向心力，重力等于万有引力，故A、在赤道处，
，
再结合题意‰知，在赤道处：‰，故C正确。赤道处：
‰，故D错误。
4．（2019海南海口模拟）金星的半径是地球半径的n倍，质量是地球质量的m倍。在地球上离地面高H处，以一定的初速度v水平抛出一物体，忽略空气阻力，从抛出点到落地点的水平位移为s1，在金星表面同样 高度H处，以同样的速度v水平抛出同一物体，从抛出点到落地点的水平位移为s2，则s1与s2的比值为（ ）A．
B．
C．
D．
【参考答案】A 【名师解析】根据G
＝mg得g＝
，因为金星的半径是地球半径的n倍，质量是地球质量的m倍，则
＝
2
。根据h＝gt，s＝vt知，水平射程s＝v
由题意可知在该星球上，从同样高度以同样的初速度水平抛出同一物体， 则水平射程之比为
＝
，故A正确，BCD错误；
5．（4分）（2019湖南永州二模）在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中，牛顿设想，在高山上将物体水平抛出，抛出速度很大时，物体就不会落回地面，已知地球半径为R，月球绕地球公转的轨道半
2
径为nR，周期为T，不计空气阻力，为实现牛顿设想，抛出的速度至少为（ ）
A． B． C． D．
【参考答案】C
【名师解析】对，月球绕地球公转运动，根据万有引力提供向心力，即
2
，r＝nR，可得
GM═；在地球表面附近，将物体水平抛出，抛出速度很大时，物体就不会落回地面，万有引力
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练 专题5.1 万有引力定律与开普勒定律(解析版)
