高考物理试题分项版汇编系列专题06万有引力与航天含解析(3)

2Gm2FB沿x方向的分力：FBx?FABcos60?FCB? 2a0

故选：D。

19．如图所示，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室对接后，组合体在时间t内沿圆周轨道绕地球转过的角度为θ，组合体轨道半径为r，引力常量为G，不考虑地球自转。则（ ）

A. 组合体做圆周运动的线速度为

?tr

B. 可求出组合体受到地球的万有引力

?2r3C. 地球的质量为

Gt2D. 可求出地球的平均密度 【答案】C

【解析】A、组合体在时间t内沿圆周轨道绕地球转过的角度为? ,则角速度:??所以v??r??t

?tr，故A错误；

B、因为不知道组合体的质量,所以不能求出组合体受到的万有引力，故B错误； C、万有引力提供组合体的向心力,则:

GMm?m?2r 2r所以:M??2r3G??2r3Gt2故C正确；

?2r3?2r3M?D、根据?? ，M?，但不知道星球自身的半径，所以无法求地球的平均密度，故D错误； 2VGGt综上所述本题答案是：C

20．已知地球和月球半径的比值为4 ，地球和月球表面重力加速度的比值为6 ，则地球和月球密度的比值为 A.

23 B. C. 4 D. 6 32【答案】B

【解析】试题分析：在星球表面、重力等于万有引力，根据万有引力定律列式求解出质量、由密度定义求解密度表达式进行分析即可．

设月球的半径为R0，地球的半径为R，月球表面的重力加速度为g0，地面表面的重力加速度为g，在地球表面，

gR2M3ggR2MmG??重力等于万有引力，故mg?G2，解得M?，故密度??，同理．月球的密度4RVG?R34?GR3?0?3g0?gR013，故地球和月球的密度之比??6??，B正确．

4?GR0?0g0R4221．在物理学发展过程中，有许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（ ） A. 牛顿通过多年观测记录行星的运动，提出了行星运动的三大定律 B. 卡文迪许发现万有引力定律，被人们称为“能称出地球质量的人”

C. 伽利略利用“理想斜面”得出“力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”的观点

D. 开普勒从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点 【答案】C

【解析】解: A、开普勒提出了行星运动的三大定律,牛顿在此基础上发现了万有引力定律,故A错误.

B、牛顿发现万有引力定律后,英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了万有引力常量G,所以B选项是错误的.

C、伽利略利用“理想斜面”否定了“力是维持物体运动的原因”的观点,得出了“力是改变物体运动状态的原因”的观点,故C正确.

D、伽利略从理论和实验两个角度,证明了轻、重物体下落一样快,从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点.故D错误. 所以C选项是正确的

22．下列各叙述中正确的是（ ）

A. 牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量

B. 伽利略首先将实验事实和逻辑推理（包括数学推理）和谐地结合起来

C. 理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点.位移等 D. 用比值定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如速度v?的 【答案】B

【解析】牛顿总结出了万有引力定律，卡文迪许用实验测出了引力常量，选项A错误；伽利略首先将实验事实和逻辑推理（包括数学推理）和谐地结合起来，选项B正确；理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点，点电荷等，选项C错误；用比值定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如速度v?sF.加速度a?都是采用了比值法定义tmsF；加速度a?不是采用了比值法定义的，选项D错误；故选B. tm23．“天舟一号”货运飞船2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约380km的圆轨道上飞行，已知地球距地面卫星的高度约为36000km，则“天舟一号”（ ）

A. 线速度小于地球同步卫星的线速度 B. 线速度大于第一宇宙速度

C. 向心加速度小于地球同步卫星加速度 D. 周期小于地球自转周期

【答案】D

【解析】A. “天舟一号”的轨道半径比地球同步卫星的小，由开普勒第二定律知其线速度大于同步卫星的线速度。故A错误；

B. 第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的运行速度，“天舟一号”的线速度小于第一宇宙速度。故B错误；

C. 万有引力等于向心力，则向心加速度C错误；

知，“天舟一号”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，

D. 万有引力等于向心力

周期等于地球的自转周期，D正确。 故选：D。

，得,“天舟一号”的周期小于同步卫星的周期，而同步卫星的

24．据报道，2020年前我国将发射8颗海洋系列卫星，包括2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星(这4颗卫星均绕地球做匀速圆周运动)，以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛全部岛屿附近海域的监测。设海陆雷达卫星的轨道半径是海洋动力环境卫星的n倍，下列说法正确的是( )

A. 在相同时间内，海陆雷达卫星到地心的连线扫过的面积与海洋动力环境卫星到地心的连线扫过的面积相等 B. 海陆雷达卫星做匀速圆周运动的半径的三次方与周期的平方之比等于海洋动力环境卫星做匀速圆周运动的半径的三次方与周期的平方之比

C. 海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星角速度之比为n:1 D. 海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星周期之比为1:n 【答案】B

3232Mm4?2r3GM2【解析】根据G2?m?r?m2r可得T?2?，卫星到地心的连线扫过的面积为，??，3rTGMrr3GMr3r3?t2?t2GMr可知2?，是一个S??r?r?t，半径不同，面积不同，A错误；由T?2?T4?2T22?22GM333GMr定值，B正确；根据??可知角速度之比为1:n2，C错误；根据T?2?可知周期之比为n2:1，D3rGM错误．

25．A、B两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，A的运行周期大于B的运行周期，则

A. A距离地面的高度一定比B的小 B. A的运行速率一定比B的大 C. A的向心加速度一定比B的小 D. A的向心力一定比B的大 【答案】C

D、两颗卫星的向心力都由地球的万有引力提供，由于两卫星质量关系未知，不能比较向心力的大小，故D错误； 故选C。

26．研究发现太阳系外有一颗适合人类居住的星球A，星球A的质量约为地球质量的2倍，直径约为地球直径的2倍，其自转周期与地球自转周期近似相等.则

A. 同一物体在星球A表面的重力约为在地球表面的重力的2倍 B. 星球A的卫星的最大环绕速度与地球卫星的最大环绕速度近似相等

C. 若星球A的卫星与地球的卫星以相同的轨道半径运行，则两卫星的线速度大小近似相等 D. 星球A的同步卫星的轨道半径与地球的同步卫星的轨道半径近似相等 【答案】B

2gAMAR021GM【解析】A、由g?可以知道:??? ,故A错误； 22R2g0M0RA22GMGMmv2?mv?B、根据万有引力提供向心力得: ,得最大环绕速度: , 2rrRMAR0vA2???1即星球A的卫星的最大环绕速度与地球卫星的最大环绕速度近似相等，故B正确 v0M0RA2GMmv2?m，得卫星C、若星球A的卫星与地球的卫星以相同的轨道半径运行，根据万有引力提供向心力得:2rr的环绕速度：v?GMvMA2则A???2，故C错误； rv0M01

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