《2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 熱點6 萬有引力定律的應(yīng)用學(xué)案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 熱點6 萬有引力定律的應(yīng)用學(xué)案（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、熱點6 萬有引力定律的應(yīng)用熱點跟蹤專練1(多選)(2017河北石家莊質(zhì)檢一)如圖所示，a為靜止在地球赤道上的一個物體，b為繞地球做勻速圓周運動的近地衛(wèi)星，c為地球的同步衛(wèi)星，其軌道半徑為r，設(shè)地球半徑為R，下列說法正確的是()Ab與c的周期之比為Bb與c的周期之比為Ca與c的線速度大小之比為Da與c的線速度大小之比為解析b、c均為地球的衛(wèi)星，則向心力的來源相同，均由萬有引力提供向心力，有Gmr，整理得T2，則b、c的周期之比為，A錯誤，B正確；由于a、c具有相同的角速度，則由vr，可知a、c的線速度之比為，C正確，D錯誤答案BC2(多選)(2017河南鄭州第一次質(zhì)量預(yù)測)美國在2016年2月1

2、1日宣布“探測到引力波的存在”天文學(xué)家通過觀測雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗證引力波的存在，證實了GW150914是兩個黑洞并合的事件該事件中甲、乙兩個黑洞的質(zhì)量分別為太陽質(zhì)量的36倍和29倍，假設(shè)這兩個黑洞，繞它們連線上的某點做圓周運動，且兩個黑洞的間距緩慢減小若該雙星系統(tǒng)在運動過程中，各自質(zhì)量不變且不受其他星系的影響，則關(guān)于這兩個黑洞的運動，下列說法正確的是()A甲、乙兩個黑洞運行的線速度大小之比為3629B甲、乙兩個黑洞運行的角速度大小始終相等C隨著甲、乙兩個黑洞的間距緩慢減小，它們運行的周期也在減小D甲、乙兩個黑洞做圓周運動的向心加速度大小始終相等解析由牛頓第三定律知，兩個黑洞做圓周運動的

3、向心力相等，又甲、乙兩個黑洞的運行周期始終相等，則它們的角速度總相等，由Fnm2r可知，甲、乙兩個黑洞做圓周運動的半徑與質(zhì)量成反比，由vr知，線速度之比為2936，A錯誤，B正確；設(shè)甲、乙兩個黑洞質(zhì)量分別為m1和m2，軌道半徑分別為r1和r2，有m12r1，m22r2，聯(lián)立可得，C正確；甲、乙兩個黑洞之間的萬有引力大小設(shè)為F，則它們的向心加速度大小分別為、，D錯誤答案BC3太陽系中某行星A運行的軌道半徑為R，周期為T，但科學(xué)家在觀測中發(fā)現(xiàn)，其實際運行的軌道與圓軌道存在一些偏離，且每隔時間t發(fā)生一次最大的偏離天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A外側(cè)還存在著一顆未知星B，它對A的萬有引力引起A行

4、星軌道的偏離，假設(shè)其運行軌道與A在同一平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同，由此可推測未知行星B繞太陽運行的圓軌道半徑為()AR B.RCR DR解析在太陽系中行星A每隔時間t實際運行的軌道發(fā)生一次最大偏離，說明A、B此時相距最近，此過程類似于鐘表中時、分兩針從重合到再次重合，已知A的軌道半徑小于B的軌道半徑，則有AtBt2，即tt2，得TT，利用開普勒第三定律有，解得RR，所以A項正確答案A4(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星在半徑為R1的軌道上做勻速圓周運動，通過推進(jìn)器做功轉(zhuǎn)移到半徑為R2的軌道上做勻速圓周運動，已知此過程中衛(wèi)星機械能變化量的絕對值與動能變化量的絕對值相等，地球質(zhì)量為M，引力

5、常量為G，下列說法正確的是()A合外力對衛(wèi)星做的功為B推進(jìn)器對衛(wèi)星做的功為C衛(wèi)星引力勢能的增加量為D衛(wèi)星引力勢能的增加量為解析根據(jù)Gm，Gm，則在軌道1上的動能Ek1mv，在軌道2上的動能Ek2mv，則動能變化量的絕對值為，合外力做功W合Ek2Ek1，選項A錯誤；推進(jìn)器對衛(wèi)星做功等于機械能的增加量，衛(wèi)星機械能變化量的絕對值與動能變化量的絕對值相等，則推進(jìn)器做功為W，選項B正確；勢能的增加量等于機械能的增加量減動能的減小量，EpWW合，選項C錯誤，D正確答案BD5(多選)(2017廣東佛山質(zhì)檢(一)2016年10月19日凌晨，神舟十一號載人飛船經(jīng)過5次變軌后與天宮二號對接成功設(shè)地球半徑為R，地球

6、表面的重力加速度為g，兩者對接后一起繞地球運行的軌道可視為圓軌道，離地面的高度為kR，運行周期為T，則()A對接前，飛船在前，可以通過自身減速而使軌道半徑變大B對接后，飛船的線速度為vC對接后，飛船的加速度為aD由題中數(shù)據(jù)可求得地球的密度為解析對接前，如果飛船減速，其所需向心力小于提供的向心力，將會做近心運動，軌道半徑將變小，故選項A錯誤；由于飛船做勻速圓周運動，v2，故選項B正確；由萬有引力提供向心力得Gma，再根據(jù)黃金代換式GMgR2，聯(lián)立解得a，故選項C正確；對飛船，Gm(RkR)，對地球，代入得，故選項D正確答案BCD6(2017寧廈銀川第五次考試)如圖所示是“嫦娥三號”巡視器和著陸器

7、，已知月球半徑為R0，月球表面處重力加速度為g0.地球和月球的半徑的比值為4，表面重力加速度的比值為6，則地球和月球的密度的比值為()A. B. C4 D6解析設(shè)星球的密度為星，由Gmg星得GM星g星R，由星，聯(lián)立解得星，地球、月球的密度分別為、0，則，將4及6代入上式，解得，選項B正確答案B72014年6月18日，“神舟十號”飛船與“天宮一號”目標(biāo)飛行器成功實現(xiàn)自動交會對接設(shè)地球半徑為R，地球表面重力加速度為g.對接成功后“神舟十號”和“天宮一號”一起繞地球運行的軌道可視為圓軌道，軌道離地球表面高度約為R，運行周期為T，則()A對接成功后，“神舟十號”飛船里的宇航員受到的重力為零B對接成功后

8、，“神舟十號”飛船的加速度為gC對接成功后，“神舟十號”飛船的線速度為D地球質(zhì)量為3R3解析對接成功后，“神舟十號”飛船里的宇航員受到的重力不為零，故A錯誤；根據(jù)Gma得，a，據(jù)Gmg得，g，由題意知，rR，可知ag，故B錯誤；對接成功后，“神舟十號”飛船的線速度v，故C錯誤；根據(jù)Gmr得，地球的質(zhì)量M3R3，故D正確答案D8.已知，某衛(wèi)星在赤道上空軌道半徑為r1的圓形軌道上繞地球運行的周期為T，衛(wèi)星運動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，赤道上某城市的人每三天恰好五次看到衛(wèi)星掠過其正上方假設(shè)某時刻，該衛(wèi)星如圖所示，在A點變軌進(jìn)入橢圓軌道，近地點B到地心距離為r2.設(shè)衛(wèi)星由A到B運動的時間為t，地球自轉(zhuǎn)周

9、期為T0，不計空氣阻力則()ATT0BtC衛(wèi)星在圖中橢圓軌道由A到B時，機械能增大D衛(wèi)星由圖中圓軌道進(jìn)入橢圓軌道過程中，機械能不變解析赤道上某城市的人每三天恰好五次看到衛(wèi)星掠過其正上方，知三天內(nèi)衛(wèi)星轉(zhuǎn)了8圈，則有3T08T，解得TT0，故A正確；根據(jù)開普勒第三定律知，解得t，故B錯誤；衛(wèi)星在圖中橢圓軌道由A到B時，只有萬有引力做功，機械能守恒，故C錯誤；衛(wèi)星由圓軌道進(jìn)入橢圓軌道，需減速，則機械能減小，故D錯誤答案A92016年2月1日15點29分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第五顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星該衛(wèi)星質(zhì)量為m，軌道離地面的高度約為地球半徑R的3倍已知地球表面的重力加速度為g，忽略地球自

10、轉(zhuǎn)的影響則()A衛(wèi)星的繞行速率大于7.9 km/sB衛(wèi)星的繞行周期約為8C衛(wèi)星所在處的重力加速度大小約為D衛(wèi)星的動能大小約為解析7.9 km/s是第一宇宙速度，是衛(wèi)星最大的環(huán)繞速度，所以該衛(wèi)星的速度小于7.9 km/s.故A錯誤；在地球表面質(zhì)量為m0的物體，有Gm0g，所以有GMgR2.用M表示地球的質(zhì)量，m表示衛(wèi)星的質(zhì)量，由萬有引力定律和牛頓第二定律得Gm4Rmgm解得衛(wèi)星的繞行周期約為T16，衛(wèi)星所在處的重力加速度大小約為g衛(wèi)星的動能大小約為Ekmv2.故B、C錯誤，D正確答案D10(2017石家莊一模)宇航員乘坐宇宙飛船登上某星球，在該星球“北極”距星球表面附近h處自由釋放一個小球，測得

11、落地時間為t.已知該星球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G.下列說法正確的是()A該星球的平均密度為B該星球的第一宇宙速度為C宇宙飛船繞該星球做圓周運動的周期不大于tD如果該星球存在一顆同步衛(wèi)星，其距星球表面高度為解析對星球“北極”表面附近自由釋放的小球，由運動學(xué)公式hgt2，可知星球表面的重力加速度大小為g.對處于星球表面的物體而言Gmg，星球的體積為VR3，又由，聯(lián)立可得，A正確；該星球的第一宇宙速度為v，而T為星球的自轉(zhuǎn)周期，故v，B錯誤；宇宙飛船的最小環(huán)繞周期為Tmint，C錯誤；該星球的同步衛(wèi)星的周期為T，則由萬有引力定律可知Gm(RH)，解得HR，D錯誤答案A11(2017云南質(zhì)

12、檢)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)計劃由35顆衛(wèi)星組成，包括5顆地球同步衛(wèi)星(離地高度約3.6104 km)、27顆中地球軌道衛(wèi)星(離地高度約2.15104 km)、3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星(其軌道平面與赤道平面有一定的夾角，周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同)，所有北斗衛(wèi)星將于2020年前后全部發(fā)射完成關(guān)于北斗衛(wèi)星，下列說法正確的是()A地球同步衛(wèi)星能定點在北京上空B傾斜同步軌道衛(wèi)星能定點在北京上空C中地球軌道衛(wèi)星的運行周期小于地球同步衛(wèi)星的運行周期D傾斜同步軌道衛(wèi)星的軌道半徑大于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑解析地球同步衛(wèi)星只能定點在赤道上空，選項A錯誤；傾斜同步軌道衛(wèi)星相對于地面是運動的，不可能定點在北京上空，選項B錯誤；由

13、于中地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，故中地球軌道衛(wèi)星的運行周期小于地球同步衛(wèi)星的運行周期，選項C正確；根據(jù)周期與軌道半徑的關(guān)系可知，傾斜同步軌道衛(wèi)星的軌道半徑等于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，選項D錯誤答案C12(2017福建質(zhì)檢)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)由35顆衛(wèi)星組成，衛(wèi)星的軌道有三種：地球同步軌道、中軌道和傾斜軌道其中，同步軌道半徑約為中軌道半徑的倍，那么同步軌道衛(wèi)星與中軌道衛(wèi)星的()A周期的比值為B角速度的比值為C線速度的比值為D加速度的比值為解析衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，可知Gmr，整理得T2，由于，則可解得，A錯誤；由可知角速度與周期成反比，則，B正確；由Gm可知v，則，C正確；由Gma可知aG，則，D錯誤答案BC9