2022届高三物理二轮复习练习：专题分层突破练4　万有引力定律及其应用含解析

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专题分层突破练 4　万有引力定律及其应用
A组
1.(多选)(2020 辽宁高三月考)下列说法正确的是(
　　
)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测得了引力常量
B.根据表达式 F=可知,当r趋近于零时,万有引力趋近于无穷大
C.在由开普勒第三定律得出的表达式=k 中,k是一个与中心天体有关的常量
D.两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力
2.(2021 安徽黄山高三质检)有一颗中高轨道卫星在赤道上空自西向东绕地球做圆周运动,其轨道半径
为地球同步卫星轨道半径的四分之一。某时刻该卫星正好经过赤道上某建筑物,已知同步卫星的周
期为 T0,则下列说法正确的是(
　　
)
A.该卫星的周期为
B.该卫星的向心力为同步卫星的
C.再经的时间该卫星将再次经过该建筑物
D.再经的时间该卫星将再次经过该建筑物
3.脉冲星实质是快速自转的中子星,每自转一周,就向外发射一次电磁脉冲信号,因此而得名。若观测
到某个中子星发射电磁脉冲信号的周期为 T,该中子星的半径为 R,已知引力常量为 G,则以下物理量
可以求出的是(
　　
)
A.该中子星的质量
B.该中子星的第一宇宙速度
C.该中子星表面的重力加速度
D.该中子星赤道上的物体随中子星转动的线速度
4.(2021 广东韶关始兴中学高三模拟)一颗科学资源探测卫星的圆轨道经过地球两极上空,运动周期为
T=1.5 h,某时刻卫星经过赤道上 A城市上空。已知,地球自转周期为 T0,地球同步卫星轨道半径为 r,引
力常量为 G,根据上述条件(
　　
)
A.可以计算地球的半径
B.可以计算地球的质量
C.可以计算地球表面的重力加速度
D.可以断定,再经过 12 h 该资源探测卫星第二次到达 A城市上空
5.(多选)(2021 广东梅州高三质检)2020 年6月23 日,我国第 55 颗北斗导航卫星成功发射,该卫星为地
球同步轨道卫星。已知同步卫星围绕地球做匀速圆周运动的周期为 T、轨道半径为 r,地球半径为 R,
引力常量为 G,下列说法正确的是(
　　
)
A.地球的质量为
B.地球自转的角速度为
C.同步卫星的加速度为
D.地球的平均密度为
6.2020 年12 月6日,我国成功将高分十四号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道后绕地球做匀速圆
周运动。已知地球的半径为 R,地球表面的重力加速度为 g,卫星轨道半径为 r,则卫星与地心的连线在
单位时间内扫过的面积为(
　　
)
A.rB.2r
C. D.Rr
7.(多选)(2021 湖南岳阳高三一模)天问一号火星探测器于 2020 年7月23 日,在中国文昌航天发射场
由长征五号遥四运载火箭发射升空。如图所示,设地球半径为 R,地球表面的重力加速度为 g0,天问一
号在半径为 R的近地圆形轨道
Ⅰ
上运动,到达轨道的 A点时点火变轨进入椭圆轨道
Ⅱ
,到达轨道
Ⅱ
的
远地点 B时,再次点火进入轨道半径为 4R的圆形轨道
Ⅲ
,绕地球做圆周运动,设天问一号质量保持不
变。则(
　　
)
A.天问一号在轨道
Ⅰ
、
Ⅲ
上运行的周期之比为 1
∶
8
B.天问一号在轨道
Ⅲ
的运行速率大于
C.天问一号在轨道
Ⅰ
上的加速度小于在轨道
Ⅲ
上的加速度
D.天问一号在轨道
Ⅰ
上的机械能小于在轨道
Ⅲ
上的机械能
8.双星系统的运动实际上会受其他星体的影响而存在误差。假设质量均为 m的星体甲和乙构成理论
上的双星系统,已知两星体之间的距离为 L,引力常量为 G。根据所学的知识计算得出双星系统的理
论运行周期为 T(T为未知量),通过测量可知双星系统的实际运行周期为 T'=T,假设引起该误差的原因
是受到甲、乙两星体连线中点处星体丙的影响。求:
(1)双星的理论运行周期 T;
(2)星体丙的质量 M。
B组
9.假设天问一号探测器在绕火星做圆周运动时距火星表面高为 h,绕行的周期为 T1;火星绕太阳公转
的周期为 T2,公转半径为 R。太阳半径为 r1,火星半径为 r2。若忽略其他星球对天问一号探测器的影
响,则火星与太阳质量之比为(
　　
)
A. B.
C. 3D. 2·3
10.(多选)(2021 天津高三一模)三颗人造卫星 A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运
动,A、C为地球同步卫星,某时刻 A、B相距最近,如图所示。已知地球自转周期为 T1,B的运行周期为
T2,则下列说法正确的是(
　　
)
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