1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評(píng)與關(guān)注！ 2014屆高三第一輪復(fù)習(xí)試題曲線運(yùn)動(dòng)（5）萬(wàn)有引力定律1【考點(diǎn)聚焦】1·掌握開(kāi)普勒三定律與萬(wàn)有引力定律2·會(huì)用萬(wàn)有引力定律求天體的質(zhì)量，平均密度3·會(huì)用萬(wàn)有引力定律推導(dǎo)恒量關(guān)系式4·黃金代換公式5·幾組物理量的區(qū)別：萬(wàn)有引力與重力，地球上物體與衛(wèi)星6·衛(wèi)星軌道7·三種宇宙速度8·衛(wèi)星的發(fā)射與變軌（同步衛(wèi)星）9·衛(wèi)星運(yùn)行中能量10·衛(wèi)星的超重與失重11·雙星與多星問(wèn)題12·宇宙的開(kāi)發(fā)與利用一選擇題1·由于萬(wàn)有引力定律和庫(kù)

2、侖定律都滿足于平方反比律，因此引力場(chǎng)和電場(chǎng)之間有許多相似的性質(zhì)，在處理有關(guān)問(wèn)題時(shí)可以將它們進(jìn)行類比例如電場(chǎng)中反映各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量是電場(chǎng)強(qiáng)度，其定義式為E = ，在引力場(chǎng)中可以有一個(gè)類似的物理量來(lái)反映各點(diǎn)引力場(chǎng)的強(qiáng)弱設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R，地球表面處重力加速度為g，引力常量為G如果一個(gè)質(zhì)量為m的物體位于距地心2R處的某點(diǎn)，則下列表達(dá)式中能反映該點(diǎn)引力場(chǎng)強(qiáng)弱的是 （AD）AG BG CG D2·地球的公轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)軌道半徑分別為T(mén)和R；月球的公轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)軌道半徑分別為t和r，則太陽(yáng)質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為（ ）A B C D3·下列說(shuō)法中正確的是（ ）A因F=m2r,所以人

3、造地球衛(wèi)星軌道半徑增大到2倍時(shí)，向心力將增大到2倍B因F=mv2/r，所以人造地球衛(wèi)星軌道半徑增大到2倍時(shí)，向心力將減小到原來(lái)的1/2C因F=GMm/r2，所以人造地球衛(wèi)星軌道半徑增大到2倍時(shí)，向心力減小為原來(lái)的1/4D僅知道衛(wèi)星軌道半徑變化，無(wú)法確定向心力的變化設(shè)想人類開(kāi)發(fā)月球，不斷把月球上的礦藏搬運(yùn)到地球上，假定經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)采后，地球仍可看作是均勻的球體，月球仍沿開(kāi)采前的圓周軌道運(yùn)動(dòng)，則與開(kāi)采前相比A.地球與月球間的萬(wàn)有引力將變大 B.地球與月球間的萬(wàn)有引力將變小C.月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變長(zhǎng) D.月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變短4·人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R，線速度

4、為V，周期為T(mén)。若要使衛(wèi)星的周期變?yōu)?T，可以采取的辦法是：A、R不變，使線速度變?yōu)閂/2； B、V不變，使軌道半徑變?yōu)?R；C、使軌道半徑變?yōu)椋?D、使衛(wèi)星的高度增加R。5·設(shè)地球表面的重力加速度為g,物體在距地心4R（R是地球半徑）處，由于地球的引力作用而產(chǎn)生的重力加速度g,，則g/g,為A、1； B、1/9； C、1/4； D、1/16。6·某星球的質(zhì)量約為地球的9倍，半徑約為地球的一半，若從地球上高h(yuǎn)處平拋一物體，射程為60m，則在該星球上，從同樣高度以同樣的初速度平拋同一物體，射程應(yīng)為 （ ）A10m B15m C90m D360m7·兩行星A、B各有一

5、顆衛(wèi)星a和b ，衛(wèi)星的圓軌道接近各自行星表面，如果兩行星質(zhì)量之比MA：MB=P，兩行星半徑之比RA：RBq則兩個(gè)衛(wèi)星周期之比Ta：Tb為（ ）A B. C. D. 8·如果有一星球的密度跟地球的密度相同，又已知它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，則該星球質(zhì)量與地球質(zhì)量之比是（ ）A. B.2 C.8 D.9·三個(gè)人造地球衛(wèi)星A、B、C在地球的大氣層外沿如圖所示的方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知mA=mBmC，則三個(gè)衛(wèi)星( )A線速度大小的關(guān)系是vAvB=vC B周期關(guān)系是TATB=TCC向心力大小的關(guān)系是FA=FBFCD軌道半徑和周期的關(guān)系是=10·1999年5

6、月，我國(guó)成功地發(fā)射了“一箭雙星”，將“風(fēng)云1號(hào)”氣象衛(wèi)星和“實(shí)驗(yàn)5號(hào)”科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星送入離地面870km的軌道，已知地球半徑為6400km，這兩顆衛(wèi)星的速度約為A11.2km/s B7.9km/s C7.4km/s D1km/s （ ）11·用m表示地球同步通信衛(wèi)星的質(zhì)量、h表示衛(wèi)星離地面的高度、M表示地球的質(zhì)量、R0表示地球的半徑、g0表示地球表面處的重力加速度、T0表示地球自轉(zhuǎn)的周期、0表示地球自轉(zhuǎn)的角速度，則：（1）地球同步通信衛(wèi)星的環(huán)繞速度v為A.0（R0+h） B. C. D. （2）地球同步通信衛(wèi)星所受的地球?qū)λ娜f(wàn)有引力F的大小為A.m B.m20（R0+h） C.m D

7、.m（3）地球同步通信衛(wèi)星離地面的高度h為A.因地球同步通信衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同步，則衛(wèi)星離地面的高度就被確定B. -R0 C. -R0D.地球同步通信衛(wèi)星的角速度雖已確定，但衛(wèi)星離地面的高度可以選擇.高度增加，環(huán)繞速度增大，高度降低，環(huán)繞速度減小，仍能同步12·同步衛(wèi)星周期為T(mén)1，加速度為a1，向心力為F1；地面附近的衛(wèi)星的周期為T(mén)2，加速度為a2，向心力為F2，地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期為T(mén)3，向心加速度為a3，向心力為F3，則 （ ）AT1=T3T2 BF1F2=F3 Ca1a2 Da2a313·同步衛(wèi)星離地距離r，運(yùn)行速率為V1，加速度為a1,地球赤道上的物體隨地球

8、自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2,第一宇宙速度為V2，地球半徑為R，則A、a1/a2=r/R; B.a1/a2=R2/r2; C.V1/V2=R2/r2; D.V1/V2=.14·若人造衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行速度越大B衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行速度越小C衛(wèi)星的質(zhì)量一定時(shí)，軌道半徑越大，它需要的向心力越大D衛(wèi)星的質(zhì)量一定時(shí)，軌道半徑越大，它需要的向心力越小15·已知某星球的半徑為r，沿星球表面運(yùn)行的衛(wèi)星周期為T(mén)，據(jù)此可求得（ ）A該星球的質(zhì)量 B該星球表面的重力加速度C該星球的自轉(zhuǎn)周期 D該星球同步衛(wèi)星的軌道半徑16·

9、;地球赤道上的物體重力加速度為g，物體在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a，要使赤道上的物體“飄”起來(lái)，則地球的轉(zhuǎn)速應(yīng)為原來(lái)的A.g/a倍。 B. 倍。 C. 倍。 D. 倍17·我們的銀河系的恒星中大約四分之是雙星。某雙星由質(zhì)量不等的黑體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬(wàn)有引力作用下繞兩者的連線上某定點(diǎn)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀察測(cè)得其運(yùn)動(dòng)周期為T(mén),S1到C點(diǎn)的距離為r1，S1和S2的距離為r，已知引力常量為G，由此可求出S2的質(zhì)量為（ ）A B C D18·一顆正在繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，由于受到阻力作用則將會(huì)出現(xiàn)：A、速度變??； B、動(dòng)能增大； C、角速度變??； D、半徑

10、變大 E機(jī)械能不變19·在地球大氣層外有很多太空垃圾繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每到太陽(yáng)活動(dòng)期，由于受太陽(yáng)的影響，地球大氣層的厚度開(kāi)始增加，從而使得部分垃圾進(jìn)入大氣層，開(kāi)始做靠近地球的向心運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是 A由于太空垃圾受到地球引力減小而導(dǎo)致的向心運(yùn)動(dòng)B由于太空垃圾受到地球引力增大而導(dǎo)致的向心運(yùn)動(dòng)C由于太空垃圾受到空氣阻力而導(dǎo)致的向心運(yùn)動(dòng)D地球引力提供了太空垃圾做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，故產(chǎn)生向心運(yùn)動(dòng)的結(jié)果與空氣阻力無(wú)關(guān)20·宇宙飛船要與軌道空間站對(duì)接，飛船為了追上軌道空間站 A只能從較低軌道上加速 B只能從較高軌道上加速 C只能從同空間站同一高度軌道上加速 D無(wú)論在什么

11、軌道上，只要加速都行21·在某星球表面以初速度0豎直上拋一個(gè)物體，若物體受到該星球引力作用，忽略其他力的影響，物體上升的最大高度為h，已知該星球的直徑為d，如果要在這個(gè)星球上發(fā)射一顆繞它運(yùn)行的衛(wèi)星，其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期為 PQ123圖20A B C D22·如圖在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過(guò)程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道，然后在Q點(diǎn)通過(guò)改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道2，則A該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11.2km/sB衛(wèi)星在同步軌道2上的運(yùn)行速度大于7.9km/sC在軌道1上，衛(wèi)星在P點(diǎn)速度大于在Q點(diǎn)的速度D衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過(guò)加速實(shí)現(xiàn)由軌道1進(jìn)入軌道223· “神舟”五號(hào)

12、載人飛船在繞地球飛行的第五圈進(jìn)行變軌，由原來(lái)的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨葹閔的圓形軌道已知飛船的質(zhì)量為m，地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，則飛船在上述圓軌道上運(yùn)行的動(dòng)能 A等于mg（R+h） B小于mg（R+h）C大于mg（R+h）D等于mgh24·一顆人造地球衛(wèi)星以初速度v發(fā)射后，可繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若使發(fā)射速度為2v，則該衛(wèi)星可能 A繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期變大 B繞地球運(yùn)動(dòng)，軌道變?yōu)闄E圓C不繞地球運(yùn)動(dòng)，成為太陽(yáng)系的人造行星D掙脫太陽(yáng)引力的束縛，飛到太陽(yáng)系以外的宇宙二計(jì)算題25·已知地球半徑約為R=6.4106m,又知月球繞地球的運(yùn)動(dòng)可近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則可

13、估算出月球到地球的距離約 m.(結(jié)果只保留一位有效數(shù)字)。26·中子星是由密集的中子組成的星體，具有極大的密度.通過(guò)觀察已知某中子星的自轉(zhuǎn)速度=60rad/s，該中子星并沒(méi)有因?yàn)樽赞D(zhuǎn)而解體，根據(jù)這些事實(shí)人們可以推知中子星的密度.試寫(xiě)出中子星的密度最小值的表達(dá)式為=_，計(jì)算出該中子星的密度至少為_(kāi)kg/m3.（假設(shè)中子通過(guò)萬(wàn)有引力結(jié)合成球狀星體，保留2位有效數(shù)字）27·假設(shè)站在赤道某地的人，恰能在日落后4小時(shí)的時(shí)候，觀察到一顆自己頭頂上空被陽(yáng)光照亮的人造地球衛(wèi)星，若該衛(wèi)星是在赤道所在平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，又已知地球的同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍，試估算此

14、人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期為_(kāi)s.28·如下圖所示，在半徑R20cm、質(zhì)量M168kg的均勻銅球中，挖去一球形空穴，空穴的半徑為要，并且跟銅球相切，在銅球外有一質(zhì)量m1kg、體積可忽略不計(jì)的小球，這個(gè)小球位于連接銅球球心跟空穴中心的直線上，并且在空穴一邊，兩球心相距是d2m，試求它們之間的相互吸引力29·某衛(wèi)星沿橢圓軌道繞行星運(yùn)行，近地點(diǎn)離行星中心的距離是a,遠(yuǎn)地點(diǎn)離行星中心的距離為b,若衛(wèi)星在近地點(diǎn)的速率為Va,則衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的速率Vb多少？30·設(shè)地球表面的重力加速度為g，地球的直徑是D，試求在地面上高為D點(diǎn)的重力加速度g某星球自轉(zhuǎn)的周期為T(mén)，在它的兩極處

15、用彈簧秤稱得某物重為W，在赤道上稱得該物重為W，求該星球的平均密度r。31·某物體在地面上受到的重力為160N，將它放置在衛(wèi)星中，在衛(wèi)星以a=g的加速度隨火箭向上加速升空的過(guò)程中，當(dāng)物體與衛(wèi)星中的支持物的相互擠壓力為90N時(shí)，衛(wèi)星距地球表面有多遠(yuǎn)？(地球半徑R地=6.4×103km，g=10m/s2)32·宇航員站在一星球表面的某高處，沿水平方向拋出一個(gè)小球，小球落到星球表面，測(cè)得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng)。若拋出時(shí)的初速度增大為原來(lái)的2倍，則拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為，已知小球飛行時(shí)間為t，且兩落地點(diǎn)在同一水平面上。求該星球表面的重力加速度的數(shù)值。33

16、3;在勇氣號(hào)火星探測(cè)器著陸的最后階段，著陸器降落到火星表面上，經(jīng)過(guò)多次彈跳才能停下來(lái)。假設(shè)著陸器降第一次落到火星表面彈起后，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的高度為h，速度方向是水平的，速度大小為v0，求它要第一次落到火星表面時(shí)速度的大小，計(jì)算時(shí)不計(jì)火星大氣阻力。已知火星的一個(gè)衛(wèi)星的圓軌道的半徑為r，周期為T(mén)。火星可視為半徑為r0的均勻球體。34·兩顆衛(wèi)星在同一軌道平面繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。地球半徑為R，a衛(wèi)星離地面的高度等于R，b衛(wèi)星離地面高度為3R。則（1）a、b兩衛(wèi)星周期之比為T(mén)aTb是多少？（2）若某時(shí)刻兩衛(wèi)星正好同時(shí)通過(guò)地面同一點(diǎn)的正上方，則a至少經(jīng)過(guò)多少個(gè)周期兩衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)？352003年1

17、0月15日，我國(guó)成功發(fā)射了“神舟”五號(hào)載人宇宙飛船火箭全長(zhǎng)58.3m，起飛質(zhì)量為479.8t，剛起飛時(shí)，火箭豎直升空，航天員楊利偉有較強(qiáng)的超重感，儀器顯示他對(duì)座艙的最大壓力達(dá)到他體重的5倍飛船進(jìn)入軌道后，21h內(nèi)環(huán)繞地球飛行了14圈，將飛船運(yùn)行的軌道簡(jiǎn)化為圓形求點(diǎn)火發(fā)射時(shí)，火箭的最大推力（g取10m/s2）飛船運(yùn)行軌道與同步衛(wèi)星的軌道半徑之比36一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材:精確秒表一只；已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)；彈簧秤一個(gè)若宇航員在繞行時(shí)及著陸后各作了一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，可求出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M(

18、已知萬(wàn)有引力常量為G，忽略行星的自轉(zhuǎn))宇航員兩次測(cè)量的物理量分別應(yīng)是什么？用所測(cè)數(shù)據(jù)求出該星球的半徑R及質(zhì)量M的表達(dá)式37·一均勻球體以角速度繞自己的對(duì)稱軸自轉(zhuǎn)，若維持球體不被瓦解的唯一作用力是萬(wàn)有引力，則此球的最小密度是多少？某顆地球同步衛(wèi)星正下方的地球表面上有一觀察者，他用天文望遠(yuǎn)鏡觀察被太陽(yáng)光照射的此衛(wèi)星，試問(wèn)，春分那天（太陽(yáng)光直射赤道）在日落12小時(shí)內(nèi)有多長(zhǎng)時(shí)間該觀察者看不見(jiàn)此衛(wèi)星？已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，不考慮大氣對(duì)光的折射。38·宇宙飛船上的科研人員在探索某星球時(shí)，完成如下實(shí)驗(yàn)：當(dāng)飛船停留在距該星球一定的距離時(shí)，正對(duì)著該星

19、球發(fā)出一個(gè)激光脈沖，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后收到反射回來(lái)的信號(hào)，并測(cè)得此時(shí)刻星球?qū)τ^察者的眼睛所張視角為；當(dāng)飛船在該星球著陸后，科研人員在距星球表面h處以初速度水平拋出一個(gè)小球，并測(cè)出落點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離為S。已知萬(wàn)有引力恒量G，光速c，星球的自轉(zhuǎn)影響以及大氣對(duì)物體的阻力均不計(jì)。試根據(jù)以上信息，求：（1）星球的半徑R。（2）星球的質(zhì)量M。39·一顆在赤道上空運(yùn)行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R (R為地球半徑)，衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。已知地球自轉(zhuǎn)的角速度為，地球表面處的重力加速度為g。（1）求人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。（2）若某時(shí)刻衛(wèi)星通過(guò)赤道上某建筑物的正上方，求它下次通過(guò)該建

20、筑物上方需要的時(shí)間。40·地球的半徑為R，自轉(zhuǎn)的角速度為，地球表面重力加速度為g現(xiàn)在要發(fā)射一顆質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星請(qǐng)你擔(dān)當(dāng)該項(xiàng)目的工程師，計(jì)算有關(guān)發(fā)射該衛(wèi)星的重要數(shù)據(jù)（提供信息：以地面為0勢(shì)能參考面，物體所具有重力勢(shì)能的數(shù)學(xué)表達(dá)式為，其中h是物體距離地面的高度）（1）計(jì)算衛(wèi)星距離地面的高度h=?它的動(dòng)能和勢(shì)能之和（即機(jī)械能）最?。?）在考慮地球自轉(zhuǎn)的情況下，要完成發(fā)射任務(wù)，我們給衛(wèi)星的最小發(fā)射速度是多少？（注意：不作為已知量，g、作為已知量）41·偵察衛(wèi)星在通過(guò)地球兩極上空的圓軌道上運(yùn)行，它的運(yùn)行軌道距地面高度為h，已知地球半徑為R，地面表面處的重力加速度為g，地球的自轉(zhuǎn)周期為T(mén)。 試求該衛(wèi)星的運(yùn)行速度； 要使衛(wèi)星在一天內(nèi)將地面上赤道各處在日照條件下的情況全部拍下來(lái)，衛(wèi)星在通過(guò)赤道上空時(shí)，衛(wèi)