廣東省2019高考物理一輪基礎復習演練 專題10 萬有引力定律（含解析）.doc

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萬有引力定律 李仕才 一、單項選擇題Ⅰ：本大題共10小題，在每小題列出的四個選項中，只有一項符合題目要求． 1．(2017年6月廣東學業(yè)水平考試)下列科學家中，用扭秤實驗測出引力常量數(shù)值的是(　　) A．牛頓　　　　　　　　　　 B．愛因斯坦 C．卡文迪許 D．伽利略 2．人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，衛(wèi)星所受萬有引力F與軌道半徑r的關系是(　　) A．F與r成正比 B．F與r成反比 C．F與r2成正比 D．F與r2成反比 3．(2015年6月廣東學業(yè)水平考試)在軌道上運行的多顆地球同步衛(wèi)星，它們的(　　) A．線速度不相等 B．軌道距離地面的高度相等 C．線速度一定大于第一宇宙速度 D．線速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間 4．把太陽系各行星的運動近似看做勻速圓周運動，比較各行星周期，則離太陽越遠的行星(　　) A．周期越小 B．周期越長 C．周期都一樣 D．無法確定 5．(2011年6月廣東學業(yè)水平考試)某空間站繞地球做勻速圓周運動．如果在空間站中用天平測量物體的質量，下列說法正確的是(　　) A．所測得的質量比地球上的小 B．所測得的質量比地球上的大 C．無法測出物體的質量 D．所測得的質量與地球上的相等 6．在地面上發(fā)射飛行器，如果發(fā)射速度大于7.9 km/s，而小于11.2 km/s，則它將(　　) A．圍繞地球做圓周運動 B．圍繞地球做橢圓運動 C．掙脫地球的束縛繞太陽運動 D．掙脫太陽的束縛飛離太陽系 7．紫金山天文臺發(fā)現(xiàn)的一顆繞太陽運行的小行星被命名為“南大仙林星”．如圖所示，軌道上a、b、c、d四個位置中，該行星受太陽引力最大的是 (　　) A．a B．b C．c D．d 8．“嫦娥二號”衛(wèi)星環(huán)月飛行的高度距離月球表面100 km，所探測到的有關月球的數(shù)據(jù)比環(huán)月飛行高度為200 km的“嫦娥一號”更加詳實．若兩顆衛(wèi)星環(huán)月飛行均可視為勻速圓周運動，飛行軌道如圖所示．則(　　) A．“嫦娥二號”環(huán)月飛行的周期比“嫦娥一號”更小 B．“嫦娥二號”環(huán)月飛行的線速度比“嫦娥一號”更小 C．“嫦娥二號”環(huán)月飛行時角速度比“嫦娥一號”更小 D．“嫦娥二號”環(huán)月飛行時向心加速度比“嫦娥一號”更小 9．人造衛(wèi)星以第一宇宙速度環(huán)繞地球運動．關于這個衛(wèi)星的運動情況，下列說法正確的是(　　) A．衛(wèi)星的周期比以其他速度環(huán)繞地球運動的人造衛(wèi)星都小 B．衛(wèi)星必須在赤道平面內運動 C．衛(wèi)星所受的萬有引力大于它環(huán)繞地球運動所需的向心力 D．衛(wèi)星的運行周期必須等于地球的自轉周期 10．(2015年1月廣東學業(yè)水平考試)發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的物理學家是(　　) A．開普勒 B．牛頓 C．愛因斯坦 D．麥克斯韋 二、單項選擇題Ⅱ：本大題共10小題，在每小題列出的四個選項中，只有一項符合題目要求． 11．(2015年1月廣東學業(yè)水平考試)一個物體在地球表面所受的萬有引力為F，則該物體在距離地面高度為地球半徑的2倍時，所受萬有引力為(　　) A.F B.F C.F D.F 12．(2011年6月廣東學業(yè)水平考試)關于萬有引力定律及其應用，下列說法正確的是(　　) A．兩物體間的萬有引力是一對平衡力 B．伽利略發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律 C．利用萬有引力定律可計算天體的質量 D．兩物體間的萬有引力大小與物體間的距離成反比 13．由于通信和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的 (　　) A．質量可以不同 B．軌道半徑可以不同 C．軌道平面可以不同 D．速率可以不同 14．地球質量大約是月球質量的81倍，在登月飛船通過月、地之間的某一位置時，月球和地球對它的引力大小相等，該位置到月球中心和地球中心的距離之比為 (　　) A．1∶27 B．1∶9 C．1∶3 D．9∶1 15．(2015年1月廣東學業(yè)水平考試)關于繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，下列說法正確的是(　　) A．軌道半徑越大，周期越大 B．軌道半徑越大，線速度越大 C．軌道半徑越大，角速度越大 D．軌道半徑越大，向心加速度越大 16．下列關于第一宇宙速度的說法中正確的是(　　) A．第一宇宙速度又稱為逃逸速度 B．第一宇宙速度的數(shù)值是11.2 km/s C．第一宇宙速度的數(shù)值是7.9 km/s D．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球運行的最小線速度 17．關于地球的同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是(　　) A．同步衛(wèi)星離地面的高度是一個定值 B．同步衛(wèi)星相對地面靜止，處于平衡狀態(tài) C．同步衛(wèi)星運行的速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度 D．同步衛(wèi)星運行的向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等 18．兩個相距為r的小物體，它們之間的萬有引力為F.保持質量不變，將它們間的距離增大到3r.那么它們之間萬有引力的大小將變?yōu)?　　) A．F B．3F C． D． 19．下列關于萬有引力大小的計算式F＝G的說法正確的是(　　) A．當兩物體之間的距離r→0時，F(xiàn)→∞ B．若兩位同學質心之間的距離遠大于它們的尺寸，則這兩位同學之間的萬有引力的大小可用上式近似計算 C．公式中的G是一個沒有單位的常量 D．兩物體之間的萬有引力大小跟它們的質量、距離有關，跟它們的運動狀態(tài)有關 20．(2015年6月廣東學業(yè)水平考試)在經典力學中，關于慣性，下列說法正確的是(　　) A．力是改變物體慣性的原因 B．物體只有靜止時才有慣性 C．質量是物體慣性大小的量度 D．速度越大的物體慣性越大 三、多項選擇題：本大題共3小題，在每小題列出的四個選項中，至少有2個選項是符合題目要求的． 21．以下說法正確的是 (　　) A．經典力學理論普遍適用，大到天體，小到微觀粒子均適用 B．經典力學理論的成立具有一定的局限性 C．在經典力學中，物體的質量不隨運動狀態(tài)而改變 D．相對論與量子力學否定了經典力學理論 22．對于萬有引力定律的表述式F＝，下面說法中正確的是(　　) A．公式中G為引力常量，它是由實驗測得的，而不是人為規(guī)定的 B．當m1與m2一定時，隨著r的增大，萬有引力逐漸減小 C．m1與m2受到的引力總是大小相等，方向相反，是一對平衡力 D．m1與m2受到的引力總是大小相等的，而與m1、m2是否相等無關 23．在繞地球運行的人造地球衛(wèi)星上，下列哪些儀器不能正常使用 (　　) A．天平 B．彈簧秤 C．擺鐘 D．水銀氣壓計 學業(yè)達標實戰(zhàn)演練 一、 單項選擇題Ⅰ 1．C 2．【解析】選D.根據(jù)萬有引力定律可知，F(xiàn)與r2成反比． 3．B 4．【解析】選B.越遠，軌道半徑越大，則周期越長． 5．【解析】選C.空間站繞地球做勻速圓周運動，空間站中所有物體處于完全失重狀態(tài)，無法使用天平，所以測質量無法完成． 6．【解析】選B.發(fā)射速度大于7.9 km/s，而小于11.2 km/s，飛行器圍繞地球做橢圓運動． 7．【解析】選A.“南大仙林星” 繞太陽運行時，該行星受太陽引力的大小為F＝，因為a點與太陽間距最小，則a點受到的太陽引力最大． 8．【解析】選A.由T＝可知，A正確；由v＝可知B錯誤；由ω＝＝可知，C錯誤；由a＝可知，D錯誤． 9．【解析】選A.以第一宇宙速度環(huán)繞地球運動，其軌道半徑最小，周期最小，比地球自轉周期小．衛(wèi)星所受的萬有引力等于它環(huán)繞地球運動所需的向心力．該衛(wèi)星的軌道不一定就在赤道平面內． 10．B 二、單項選擇題Ⅱ 11．【解析】選D.物體在地球表面時，物體距地心的距離是地球半徑R，所受的萬有引力為F，該物體在距離地面高度為地球半徑的2倍時，此時物體距離地心的距離為3R，由萬有引力公式F＝可以求出此時的力應為F. 12．【解析】選C.兩物體間的萬有引力是一對作用力與反作用力，其大小與物體間的距離的平方成反比，利用萬有引力定律可計算天體的質量． 13．【解析】選A.由于同步衛(wèi)星運行周期與地球自轉周期相同，故同步衛(wèi)星的軌道半徑大小是確定的，速度v也是確定的，同步衛(wèi)星的質量可以不同．要想使衛(wèi)星與地球自轉同步，軌道平面一定是赤道平面．故只有選項A正確． 14．【解析】選B.設登月飛船質量為m，由月球和地球對登月飛船的引力大小相等，可得G＝G，因此＝＝，B正確． 15．A 16．【解析】選C.第一宇宙速度又稱為環(huán)繞速度，數(shù)值為7.9 km/s，第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球運行的最大線速度． 17．【解析】選A.同步衛(wèi)星定軌道、定周期、定速度，所以同步衛(wèi)星離地面的高度是一個定值，A正確．同步衛(wèi)星在做勻速圓周運動，其加速度不為零，不可能處于平衡狀態(tài)，故B錯誤．第一宇宙速度又叫最大環(huán)繞速度，同步衛(wèi)星的速度是3 km/s，小于第一宇宙速度，故C錯誤．由a＝rω可知同步衛(wèi)星運行的向心加速度大于靜止在赤道上物體的向心加速度，D錯誤． 18．【解析】選D.由萬有引力定律可列出兩個方程，比值后可以得出D選項為正確答案． 19．【解析】選B.當兩物體距離趨近零時，萬有引力是存在的，但是該公式不適用，A錯．G是有單位的常量，C錯．兩物體之間的萬有引力大小跟它們的質量、距離有關，跟它們的運動狀態(tài)無關，D錯． 20．C 三、多項選擇題 21．【解析】選BC.經典力學理論適用于宏觀低速運動的物體，在經典力學中，物體的質量不隨運動狀態(tài)的改變而改變． 22．【解析】選ABD.公式中G為引力常量，它是由實驗測得的，而不是人為規(guī)定的，當m1與m2一定時，隨著r的增大，萬有引力逐漸減小，它們之間的萬有引力是一對作用力與反作用力，總是大小相等的． 23．【解析】選ACD.衛(wèi)星上的物體受到地球引力(即重力)作用，但是由于物體的重力完全用來提供向心力，因此物體處于完全失重的狀態(tài)，因此凡是制造原理與重力有關的儀器均不能正常使用．