高考物理试题《万有引力定律及其应用》考点特训（2017年冲刺版） - 高考物理题库

高考物理试题《万有引力定律及其应用》考点特训（2017年冲刺版）(十)

2017-11-05 17:20:51 来源:91考试网作者:www.91exam.org 【大中小】

1、简答题两个质量均为m的物体，由轻质硬杆相连，形如一个“哑铃”，围绕一个质量为M的天体旋转，如图所示，两物体和天体质心在一条直线上，两物体分别以和为半径绕M做圆周运动，两物体成了M的卫星，求此卫星的运动周期和轻质硬杆分别对A、B的弹力。

参考答案：

本题解析：设轻质硬杆对A的弹力大小为F，方向向上，则轻质硬杆对B的弹力大小也为F，方向向下，对A、B分别根据万有引力定律和牛顿第二定律可得

由以上各式得
。

本题难度：一般

2、填空题在天文研究中，天文学家提出了一个大胆的假说--太阳伴星假说．这种理论认为，太阳不是形单影只的单身汉，它有一颗伴星，伴星有着巨大的质量，围绕太阳一周的时间是2600万年，它的巨大引力扰动着太阳系众多的小行星和彗星，造成它们越出自己的轨道，有时就可能发生碰撞．已知太阳质量为2.0×1030kg，假设伴星的轨道为圆，不考虑其它星体的影响，则伴星与太阳之间的距离约为______km（引力常量G取6.7×10-11N?m2/kg2，计算结果保留一位有效数字）

参考答案：设太阳质量为M，伴星质量为m，轨道半径为r，
由牛顿第二定律可得：GMmr2=m(2πT)2r，
则轨道半径r=3GMT24π2

本题解析：

本题难度：一般

3、选择题我国首次载人飞船从2003年10月15日9时绕地球飞行14圈后，历时21小时于10月16日上午6时左右安全返回到内蒙古主着陆场，若飞船的运动近似地看作近地匀速圆周运动，地球对飞船的万有引力提供飞船做圆周运动的向心力，引力常量G=6.67×10-11N?m2/kg2，则下列说法正确的是：（）
A．要使载人飞船从近地圆轨道返回地球，飞船需点火加速
B．载人飞船在近地圆轨道上的运行速度可能大于第一宇宙速度
C．通过以上数据可算出地球质量
D．通过以上数据可算出地球的平均密度

参考答案：D

本题解析：飞船的着陆过程是一个轨道半径不断减小的过程，若给飞船加速，飞船需要的向心力增大，而万有引力不变，造成“供”小于“需”，飞船将做离心运动，轨道半径不断增大，故A错误。由得：第一宇宙速度，飞船的最小轨道半径为地球半径，第一宇宙速度是飞船运行的最大速度，故B错误；由得：地球质量，式中轨道半径（地球半径）未知，无法计算地球质量，故C错误；地球的平均密度，周期可通过已知条件求出，故D正确。
考点：万有引力定律的应用，卫星问题。

本题难度：一般

4、简答题假设某星体质量是地球质量的2倍，星体半径是地球半径

倍，已知地球表面处的重力加速度g0=10m/s2，忽略星体的自转．
（1）试求该星体表面的重力加速度g的大小和方向
（2）假设一个质量为5㎏的物体在该星体表面被一个与星球水平面平行的拉力F=25N作用下由静止开始运动，已知2s内运动了5.2m，问物体所受的摩擦力的大小是多大？

参考答案：（1）忽略星球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式：GMmR2=mg
得：g=GMR2
星体质量是地球质量的2倍，星体半径是地球半径

本题解析：

本题难度：一般

5、简答题高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕地球转动，如果地球质量为M，地球半径为R，人造卫星质量为m，万有引力常量为G，求：
（1）人造卫星的角速度多大？
（2）人造卫星绕地球转动的周期是多少？
（3）人造卫星的向心加速度多大？

参考答案：（1）设卫星的角速度为ω，根据万有引力定律和牛顿第二定律有：
GmM(R+h)2=mω2(R+h)，解得卫星线速度ω=

本题解析：

本题难度：一般

Counsel is no command. 劝告不是命令.

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