【文档说明】(新高考)高考物理一轮复习课时练习第4章热点强化练5《万有引力定律的综合应用》(含解析).doc，共(6)页，56.000 KB，由MTyang资料小铺上传

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热点强化练5万有引力定律的综合应用(时间：20分钟)1.(2020·山东枣庄市第二次模拟)科幻电影《流浪地球》讲述了这样的故事：太阳即将毁灭，人类在地球上建造出巨大的推进器，使地球经历了停止自转、加速

逃逸、匀速滑行、减速入轨等阶段，最后成为比邻星的一颗行星。假设若干年后，地球流浪成功。设比邻星的质量为太阳质量的14，地球质量在流浪过程中损失了14，地球绕比邻星运行的轨道半径为地球绕太阳运行轨道半径的12，则地球绕

比邻星运行与绕太阳运行相比较，下列关系正确的是()A.公转周期之比为T比∶T日＝1∶1B.向心加速度之比为a比∶a日＝3∶4C.动能之比为Ek比∶Ek日＝3∶8D.万有引力之比为F比∶F日＝3∶8答案C解析万有引力

提供向心力，由牛顿第二定律得GMmr2＝m4π2T2r，解得T＝2πr3GM，故T比∶T日＝2∶2，故A错误；万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得GMmr2＝ma，解得a＝GMr2，故a比∶a日＝1∶1，故B错误；万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得GMmr2＝mv2r

，动能Ek＝12mv2＝GMm2r，代入数据计算解得动能之比为Ek比∶Ek日＝3∶8，故C正确；根据万有引力F＝GMmr2，代入数据计算解得F比∶F日＝3∶4，故D错误。2.(2020·山东烟台市高考诊断一模)随着航天技术的发展

，人类已经有能力到太空去探索未知天体。假设某宇宙飞船绕一行星表面附近做匀速圆周运动，已知运行周期为T，宇航员在离该行星表面附近h处自由释放一小球，测得其落到行星表面的时间为t，则这颗行星的半径为()A.2π2t2hT2B.hT22π2t2C.hT28π

2t2D.8π2t2hT2答案B解析由自由落体运动位移公式得h＝12gt2①某宇宙飞船绕一行星表面附近做匀速圆周运动，向心力由万有引力提供，有GMmR2＝mω2R＝m(2πT)2R②行星表面附近，万有引力等于重力，有GMmR2＝m

g③由①②③式解得R＝hT22π2t2。选项B正确。3.(多选)[2020·天津市等级考模拟(一)]2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。着陆前的部分运动过程简化如下：在距月面15km高处绕月做匀速圆周运动，然后减速下降至距月面100m处悬停，再缓慢降落到月面。已知万有引

力常量和月球的第一宇宙速度，月球半径约为1.7×103km，由上述条件能估算出()A.月球质量B.月球表面的重力加速度C.探测器在15km高处绕月运动的周期D.探测器悬停时发动机产生的推力答案ABC解析第一宇宙

速度v＝GMR＝gR，已知万有引力常量和月球的第一宇宙速度，月球半径约为1.7×103km，所以可以求出月球质量M和月球表面的重力加速度g，故A、B正确；根据万有引力提供环绕天体的向心力得GMmr2＝m4π2T2r，r＝R＋h，解得T＝2πr3GM，所以可以求出探测器在15k

m高处绕月运动的周期T，故C正确；探测器悬停时发动机产生的推力大小等于探测器的重力，由于不知道探测器的质量，所以无法求出探测器悬停时发动机产生的推力，故D错误。4.(多选)(2020·江苏南京市六校联合体5月联考)我国在酒泉发射中心成功发射了神舟十一号载人飞船，并随后与天宫二号对接形成组合体。如

图1所示，圆轨道1为天宫二号的运行轨道，圆轨道2为神舟十一号开始的运行轨道，半径为R，神舟十一号经过时间t，通过的弧长为s。已知引力常量为G，则()图1A.天宫二号内的物体处于平衡状态B.神舟十一号要完

成与天宫二号对接必须适时加速C.发射神舟十一号时的速率一定大于7.9km/sD.可算出地球质量为s2GRt2答案BC解析天宫二号内的物体随天宫二号一起围绕地球做圆周运动，即合力方向改变，因此不处于平衡状态，故A错误；当神舟十一号加速时，它会做离心运动，进而从轨道2上升至轨道

1，再与天宫二号对接，故B正确；7.9km/s为第一宇宙速度，是最大的运行速度。神舟十一号的轨道半径比地球半径大，因此其发射速度应当大于7.9km/s，故C正确；神舟十一号的线速度为v＝st，根据万有引

力提供向心力可得GMmR2＝mv2R，联立解得M＝s2RGt2，即地球质量为s2RGt2，故D错误。5.(2020·云南昆明市“三诊一模”摸底诊断)一半径为R的球形行星自转周期为T，其同步卫星距离行星表面的高度为3R，

则在该行星表面绕其做匀速圆周运动的卫星线速度大小为()A.2πRTB.4πRTC.8πRTD.16πRT答案D解析同步卫星的轨道半径r＝R＋3R＝4R，根据线速度的计算公式可得v＝2πrT＝8πRT根据万有引

力提供向心力可得v＝GMr卫星在该行星表面绕行，r卫＝R，所以v卫v＝rr卫＝2解得v卫＝2v＝16πRT，选项D正确。6.(多选)(2020·山东省济南市第一次模拟)2019年11月我国首颗亚米级高分辨率光学传输型立体测绘

卫星高分七号成功发射，高分七号在距地约600km的圆轨道运行，先期发射的高分四号在距地约36000km的地球同步轨道运行，关于两颗卫星下列说法正确的是()A.高分七号比高分四号运行速率大B.高分七号比高分四号运行周期大C.

高分七号比高分四号向心加速度小D.相同时间内高分七号与地心连线扫过的面积比高分四号小答案AD解析万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得GMmr2＝mv2r，可得v＝GMr，运行轨道半径越大，运行的速度越小，高分七号比高分四号运行速率大，故A正确；由G

Mmr2＝m4π2T2r，得T＝2πr3GM，运行轨道半径越大，运行的周期越大，所以高分七号比高分四号运行周期小，故B错误；GMmr2＝ma，得a＝GMr2，运行轨道半径越大，运行的加速度越小，所以高

分七号比高分四号向心加速度大，故C错误；卫星与地心连线扫过的面积为S＝12r2θ＝12rvt＝t2GMr，相同时间内，运行轨道半径越大，与地心连线扫过的面积越大，相同时间内高分七号与地心连线扫过的面积比高分四号小，故D正确。7.(2020

·山东泰安市一轮检测)2019年1月3日“嫦娥四号”月球探测器成功软着陆在月球背面的南极—艾特肯盆地冯卡门撞击坑，成为人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器。假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，如图2所示，“嫦娥四号”

飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。关于“嫦娥四号”飞船的运动，下列说法正确的是()图2A.飞船沿轨道Ⅰ做圆周运动时，速度为2g0RB.飞船沿轨道Ⅰ做圆周运动时，速度为g0R3C.飞船过A点

时，在轨道Ⅰ上的动能等于在轨道Ⅱ上的动能D.飞船过A点时，在轨道Ⅰ上的动能大于在轨道Ⅱ上的动能答案D解析飞船在轨道Ⅰ上，根据万有引力提供向心力有GMm（4R）2＝mv24R，在月球表面，万有引力等于重力得GMmR2＝mg0，解得v＝g0R2，故A、B错误；“嫦娥四号”飞船在圆形轨道Ⅰ运动，到

达轨道的A点，点火减速进入椭圆轨道Ⅱ，所以在轨道Ⅰ上A点速率大于在轨道Ⅱ上A点的速率，则有在轨道Ⅰ上A点的动能大于在轨道Ⅱ上A点的动能，故C错误，D正确。8.(2020·北京市密云区4月一模)2019年5月17日，在四

川省西昌卫星发射基地成功发射了第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)。已知地球的质量为M、半径为R、地球自转周期为T、该卫星的质量为m、引力常量为G，关于这颗卫星下列说法正确的是()

A.距地面的高度为3GMT24π2－RB.动能为GMm2RC.加速度为a＝GMR2D.入轨后该卫星应该位于西昌的正上方答案A解析卫星绕地球运行，万有引力提供向心力，故GMm（R＋h）2＝4π2m（R＋h

）T2，故卫星距地面的高度h＝3GMT24π2－R，选项A正确；动能为Ek＝12mv2＝GMm2（R＋h），选项B错误；加速度a＝GM（R＋h）2，选项C错误；地球同步卫星都位于赤道的正上方，故不可能位于西昌的

正上方，选项D错误。