2017届高考物理二轮复习专题复习(练习)专题一 万有引力定律及其应用 Word版含解析
3页1、五、万有引力定律及其应用姓名:_班级:_1设地球自转周期为 T,质量为 M.引力常量为 G.假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为 R.同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为( )A. B.GMT2GMT2 42R3 GMT2GMT2 42R3C. D.GMT2 42R3GMT2 GMT2 42R3GMT2解析:物体在南极时,受到地面的支持力等于万有引力,即 F1G ;在赤MmR2道上时,万有引力与支持力的合力提供物体与地球一起自转需要的向心力,即 GF 2m( )2R,即 F2G m( )2R,则 ,A 项正确MmR2 2T MmR2 2T F1F2 GMT2GMT2 42R3答案:A2(多选 )北京航天飞行控制中心对“嫦娥二号”卫星实施了降轨控制,卫星成功由轨道半径为 a、周期为 T1 的极月圆轨道进入远月点距离为 a、周期为 T2 的椭圆轨道,为在月球虹湾区拍摄图象做好准备,轨道如图所示则“嫦娥二号”()A在圆轨道运行周期 T1 小于它在椭圆轨道运行周期 T2B经过圆轨道上 B 点时的速率大于它经过椭圆轨道上 A 点时的速率C在圆轨道上经过 B 点和在椭圆轨道上
2、经过 A 点时的加速度大小相等D在圆轨道上经过 B 点和在椭圆轨道上经过 A 点时的机械能相等解析:由 c 可知:圆轨道的半径大于椭圆轨道的半长轴,所以 T1T2,可R3T2见 A 错误;在圆轨道上的 B 点 v ,而在椭圆轨道上 A 点卫星做近心运动,GMr万有引力大于向心力,所以 vArQ,在 P 点的加速度小于在 Q 点的加速度,选项 C 错误;在轨道上由 P 点运动到 Q 点的过程中,万有引力对其做正功,动能增大,选项 D 错误答案:A5.2014 年 10 月 24 日, “嫦娥五号”飞行试验器在西昌卫星发射中心发射升空,并在 8 天后以“跳跃式再入”方式成功返回地面 “跳跃式再入”指航天器在关闭发动机后进入大气层,依靠大气升力再次冲出大气层,降低速度后再进入大气层,如图所示,虚线为大气层的边界已知地球半径为 R,地心到 d 点距离为 r,地球表面重力加速度为 g.下列说法正确的是()A飞行试验器在 b 点处于完全失重状态B飞行试验器在 d 点的加速度小于gR2r2C飞行试验器在 a 点速率大于在 c 点的速率D飞行试验器在 c 点速率大于在 e 点的速率解析:飞行试验器沿
3、ab 轨迹做曲线运动,曲线运动的合力指向曲线弯曲的内侧,所以在 b 点合力方向即加速度方向向上,因此飞行试验器在 b 点处于超重状态,故 A 错误;在 d 点,飞行试验器的加速度 a ,又因为 GMgR 2,解得GMr2ag ,故 B 错误;飞行试验器从 a 点到 c 点,万有引力做功为零,阻力做负功,R2r2速度减小,从 c 点到 e 点,没有空气阻力,机械能守恒,则 c 点速率和 e 点速率相等,故选 C.答案:C6有一些恒星,在其一生最后阶段,强大的引力把其中的物质紧紧压在一起,使其半径非常小,而它们的质量又很大,其逃逸速度非常大如果其逃逸速度大于等于光速,即使这种天体发光,光也不能进入太空,我们也根本看不到它,这种天体称为黑洞当一个质量为 M 的星球,其半径 R 不大于 时,即是一个黑2GMc2洞已知太阳质量 M2.010 30 kg,引力常量 G 6.671011 Nm2/kg2,光速c310 8 m/s.假设太阳刚好收缩成黑洞,且质量不变则()A地球将会被太阳引力吞噬,从而灭亡B从太阳表面附近发射一物体,其速度超过 16.7 km/s 时,物体将脱离太阳引力的束缚C太阳表面附近的重力加速度约为 1.51013 m/s2D太阳的半径约为 3 000 km解析:太阳刚好收缩成黑洞,且质量不变时对地球引力不变,所以地球仍在圆轨道绕太阳运动,只不过太阳光不能到达地面,故 A 错误;16.7 km/s 为从地球表面发射卫星时脱离太阳引力束缚的最小速度,B 错误;由题意知 R 3 2GMc2km,g 1.51013 m/s2,所以 C 正确,D 错误GMR2答案:C
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