《高考物理一轮复习压轴题剖析（力学部分）》专题5 万有引力定律与航天（原卷版）
专题 5 万有引力定律与航天
一、选择题（1-8 题为单项选择题，9-15 为多项选择题）
1．地球上某处海水的周期性涨落称为潮汐．潮汐主要是月球对海水的引力造成的，太阳的引力也起一定
的作用，但要弱得多．引起潮汐的力称为引潮力，引潮力沿垂直海水表面向上（背离地心）最大处，海
水形成高峰；反之，引潮力沿垂直海水表面向下（指向地心）最大处，海水出现低谷．为简化研究，只
在地-月系统分析问题，此时引潮力可称为月潮力．假设地球表面全部被海水覆盖，如图所示，月地距离
为r，地球半径为 R，月球质量为 M月，地球质量为 M地；A为近月点，B为远月点．如取直角坐标系的 x
轴沿月地联线，θ为地表某处的半径与 x轴正方向的夹角．该处质量为 Δm的海水的月潮力在 x轴、y轴上
的分力值 Fx、Fy分别是 ； ；依据已学的知识，结合上述
公式，判断下列说法正确的是（ ）
A．月潮力就是地球对海水的引力 B．月潮力就是月球对海水的引力
C．近月点处的海水月潮力向下最大 D．远月点处的海水月潮力向上最大
2．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为 g0，在赤道的大小
为g；地球自转的周期为 T，引力常数为 G，则地球的密度为（ ）
A．B．C．D．
3．2016 年10 月19 日凌晨，神舟十一号载人飞船与天官二号对接成功．两者对接后一起绕 地球运行的轨
道可视为圆轨道，运行周期为 T，已知地球半径为 R，对接体距地面的高度为 kR，地球表面的重力加速度
为g，万有引力常量为 G．下列说法正确的是（ ）
A．对接前，飞船通过自身减速使轨道半径变大靠近天官二号实现对接
B．对接后，飞船的线速度大小为
1
C．对接后，飞船的加速度大小为
D．地球的密度为
4．据《当代天文学》2016 年11 月17 日报道，被命名为“开普勒 11145123”的恒星距离地球 5000 光年，其
赤道直径和两极直径仅相差 6千米，是迄今为止被发现的最圆天体．若该恒星的体积与太阳的体积之比
约为 k1，该恒星的平均密度与太阳的平均密度之比约为 k2，则该恒星表面的重力加速度与太阳表面的重力
加速度之比约为（ ）
A．B．C．D．
5．2016 年2月11 日，美国科学家宣布探测到了引力波，证实了爱因斯坦的预测，弥补了爱因斯坦广义
相对论中缺失的最后一块“拼图”。双星的运动是引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由、 两
颗星体组成，这两颗星体绕它们连线中的某一点在万有引力作用做匀速圆周运动，测得 的周期为 ，
、 两颗星体的距离为 ， 、 两颗星体的轨道半径之差为 （ 星的轨道半径大于星的），则
（ ）
A． 星的周期为 B． 星的线速度大小为
C． 、 两颗星体的轨道半径之比为 D．、两颗星体的质量之比为
6．如图所示，O为地球球心，A为地球表面上的点，B为O、A连线间的点，AB=d，将地球视为质量分
布均匀的球体，半径为 R．设想挖掉以 B为圆心、以为半径的球．若忽略地球自转，则挖出球体后 A
点的重力加速度与挖去球体前的重力加速度之比为（ ）
2
A．B．
C．D．
7．宇宙中存在着一些离其它恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗恒星质量均为 m
的星体位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为R，忽略其它星体对它们的引力作用，三星在同一平面
内绕三角形中心 O做高速圆周运动，引力常量为 G，则（ ）
A．每颗星做圆周运动的线速度为
B．每颗星做圆周运动的角速度为
C．每颗星做圆周运动的周期为
D．每颗星做圆周运动的加速度与三星的质量无关
8．地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化，怀疑地下有空腔区域．进一步探测发现在
地面 P点的正下方有一球形空腔区域储藏有天然气，如图所示．假设该地区岩石均匀分布且密度为 ρ，天
然气的密度远小于ρ，可忽略不计．如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为 g；由于空腔的
存在，现测得 P点处的重力加速度大小为 kg(k<1)．已知引力常量为 G，球形空腔的球心深度为 d，则此
球形空腔的体积是（ ）
3
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