新教材2024届高考物理二轮专项分层特训卷第一部分专题特训练专题一力与运动考点4万有引力与宇宙航行.docVIP

考点4万有引力与宇宙航行

1.[2023·山东卷]牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引，这种吸引力可能与天体间(如地球与月球)的引力具有相同的性质、且都满足F∝eq\f(Mm,r2).已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍，地球表面的重力加速度为g，根据牛顿的猜想，月球绕地球公转的周期为()

A．30πeq\r(\f(r,g))B．30πeq\r(\f(g,r))

C．120πeq\r(\f(r,g))D．120πeq\r(\f(g,r))

2．[2023·新课标卷]2023年5月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约5800kg的物资进入距离地面约400km(小于地球同步卫星与地面的距离)的轨道，顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动．对接后，这批物资()

A．质量比静止在地面上时小

B．所受合力比静止在地面上时小

C．所受地球引力比静止在地面上时大

D．做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大

3．[2022·广东卷]“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季．假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍．火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动．下列关于火星、地球公转的说法正确的是()

A．火星公转的线速度比地球的大

B．火星公转的角速度比地球的大

C．火星公转的半径比地球的小

D．火星公转的加速度比地球的小

4．[2023·湖北卷]2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约90分钟．下列说法正确的是()

A．组合体中的货物处于超重状态

B．组合体的速度大小略大于第一宇宙速度

C．组合体的角速度大小比地球同步卫星的大

D．组合体的加速度大小比地球同步卫星的小

题组一开普勒定律和万有引力定律的应用

5．(多选)关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是()

A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上

B.地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点运行的速率相等

C．表达式eq\f(R3,T2)＝k，k与中心天体有关

D．表达式eq\f(R3,T2)＝k，T代表行星运动的公转周期

6．[2023·湖北省黄冈市质量抽测]2023年3月16日，湖北省科技创新大会如期举行，华中科技大学获奖41项，其中“万有引力常数G的精确测量”项目获湖北省科技进步特等奖．引力常量的精确测量对于深入研究引力相互作用规律具有重要意义，下列说法正确的是()

A．G值随物体间距离的变化而变化

B．G是比例常量且没有单位

C．牛顿发现了万有引力定律，但没有测定出引力常量

D．万有引力定律只适用于天体之间

7．[2023·北京市朝阳区模拟]牛顿利用他的运动规律把行星的向心加速度与太阳对它的引力联系起来，并深入思考了月球受到的引力与地面物体受到的引力的关系．设太阳质量m1，地球质量m2，月球质量m3，地球与太阳间距离为R，月球与地球间距离为r.若地球绕太阳的运动及月球绕地球的运动可以看作匀速圆周运动．关于得出万有引力定律的推理，下列说法正确的是()

A．根据地球绕太阳的运动规律及开普勒第三定律得出，太阳对地球的吸引力F∝eq\f(m1,R2)

B．根据牛顿第三定律及对称性，地球对太阳的吸引力F′∝eq\f(m2,R2)与太阳对地球的吸引力F∝eq\f(m1,R2)的比例系数相同

C．类比地球绕太阳的运动规律及开普勒第三定律得出，地球对月球的吸引力f∝eq\f(m3,r2)

D．若地球对苹果的吸引力与地球对月球的力是同一种力，则苹果自由落体加速度与月球绕地球做圆周运动的向心加速度之比为eq\f(R2,r2)

8．[2023·安徽省省十联考]高中生小明是一位天文爱好者，他通过查阅资料得知，中子星是除黑洞外密度最大的星体，质量是太阳质量的1.4倍到3.2倍之间，而直径仅在几十公里左右．由于质量极大，物体运动至距中子星一定距离时会由于物体各部所受引力不同而产生引力差，从而被中子星“撕碎”．为理解这一现象，小明建构了如图所示的物理模型．某物体质量分别集中于a、b两端，两端质量均为103kg，中间部分相当于轻杆，轻杆能承受的最大拉力为2.67×103N，长度为10km，中子星N的质量为4.0×1030kg，G＝6.67×10－11N·m2/kg2，当物体a端运动至距中子星中心距离为R时，物体即将被“撕裂”，则R的值约为()

A．107kmB．105km

C．103kmD．10km

题组二天体质量和密度的计算

9．[2023·黑龙江大庆模拟](多选)宇航员在星球A表面将一小钢球以某一初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升的最大高度为h，小钢球从抛出到落回星球表面的