专题17万有引力定律与航天（测）【满分：110分时间：90分钟】一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中.1~8题只有一项符合题目要求；9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1．在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是：（）A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因并提出了惯性定律B．伽利略创造了把实验和逻辑推理和谐结合起来的科学研究方法C．开普勒认为，在高山上水平抛出一物体，只要速度足够大就不会再落在地球上D．卡文迪许发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量【答案】B【名师点睛】对于物理学上重大发现和著名理论，要加强记忆，牢固掌握，这是高考经常考查的内容。2．为研究太阳系内行星的运动，需要知道太阳的质量，已知地球半径为R，地球质量为m，太阳与地球中心间距为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T．则太阳的质量为：（）A.B.C.D.【答案】D【解析】设T为地球绕太阳运动的周期，则由万有引力定律和动力学知识得：，根据地球表面的万有引力等于重力得：对地球表面物体m′有，两式联立得:，D正确。【名师点睛】太阳是地球做圆周运动的圆心，太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动所需的向心力，根据向心力公式可写出太阳质量的表达式，再利用地球表面的g值，通过黄金代换公式，推导出用已知物理量表示太阳质量的表达式。3．如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极，若已知一个极地轨道卫星从北纬60°的正上方A点按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方B点所用的时间为1h,则下列说法正确的是：（）A、该极地卫星与同步卫星的运行半径之比为1:4B、该极地卫星与同步卫星的运行速度之比为1:2C、该极地卫星的运行速度一定大于7.9km/sD、该极地卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能【答案】A【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算。4．某卫星在半径为r的轨道1上做圆周运动，动能为，变轨到轨道2上后，动能比在轨道1上减小了，在轨道2上也做圆周运动，则轨道2的半径为：（）A、B、C、D、【答案】A【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算。5．设宇宙中某一小行星自转较快，但仍可近似看作质量分布均匀的球体，半径为R。宇航员用弹簧测力计称量一个相对自己静止的小物体的重量，第一次在极点处，弹簧测力计的读数为F1=F0；第二次在赤道处，弹簧测力计的读数为。假设第三次在赤道平面内深度为的隧道底部，示数为F3；第四次在距星表高度为R处绕行星做匀速圆周运动的人造卫星中，示数为F4。已知均匀球壳对壳内物体的引力为零，则以下判断正确的是：（）A．，B．，C．，D．，【答案】B【解析】设该行星的质量为M，则质量为m的物体在极点处受到的万有引力：由于球体的体积公式为：；由于在赤道处，弹簧测力计的读数为．则：Fn2＝F1−F2＝F0＝mω2•R所以半径以内的部分的质量为：；物体在处受到的万有引力：;物体需要的向心力：,所以在赤道平面内深度为的隧道底部，示数为：,第四次在距星表高度为R处绕行星做匀速圆周运动的人造卫星中时，物体受到的万有引力恰好提供向心力，所以弹簧秤的示数为0．故选B.【名师点睛】解决本题的关键知道在行星的两极，万有引力等于重力，在赤道，万有引力的一个分力等于重力，另一个分力提供随地球自转所需的向心力．同时要注意在绕行星做匀速圆周运动的人造卫星中时物体处于完全失重状态。6．如图，地球赤道上山丘，近地卫星和同步通信卫星均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，设、、的圆周运动速率分别为、、，向心加速度分别为、、，则：（）A．B．C．D．【答案】B【名师...
