2013届高考物理一轮复习备考演练 5.4 万有引力定律及其应用

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1、2013届高考物理一轮复习备考演练5.4万有引力定律及其应用1．原香港中文大学校长、被誉为“光纤之父”的华裔科学家高锟和另外两名美国科学家共同分享了2009年度的诺贝尔物理学奖．早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”．假设“高锟星”为均匀的球体，其质量为地球质量的，半径为地球半径的，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的(　　)．A.B.C.D.解析　根据黄金代换式g＝，并利用题设条件，可求出C项正确．答案　C2．火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速

2、度约为(　　)．A．0.2gB．0.4gC．2.5gD．5g解析　在星球表面有G＝mg，故火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为＝＝0.4，故B正确．答案　B3．金星一直被视为是生命最不可能生存的地方，然而近年来科学家的研究和推测发现，地球上的生命可能来自金星．这一研究和发现，再一次引起了人们对金星的极大兴趣．金星的半径为6052km，密度与地球十分接近．已知地球半径R＝6400km，地球表面重力加速度为g.则(　　)．A．金星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为B．金星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为C．金星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为D．金星的

3、第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为1∶1解析　物体在天体表面万有引力等于重力，有G＝mg，即＝g，且g＝R，＝＝.A、B错；由万有引力充当向心力得mg＝m，即v＝，＝＝，D错、C对．答案　C4．关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是(　　)．A．第一宇宙速度又叫环绕速度B．第一宇宙速度又叫脱离速度C．第一宇宙速度跟地球的质量无关D．第一宇宙速度跟地球的半径无关解析　第一宇宙速度又叫环绕速度，故A正确、B错误；根据牛顿第二定律有G＝m，得v＝，其中，M为地球质量，R为地球半径，故C、D错误．答案　A5．我国自行研制发射的“风云一号”“风云二号”气象卫星的飞行轨道是不同的，“风云一号

4、”是极地圆形轨道卫星，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为T1＝12h；“风云二号”是同步卫星，其轨道平面在赤道平面内，周期为T2＝24h；两颗卫星相比(　　)．A．“风云一号”离地面较高B．“风云一号”每个时刻可观察到的地球表面范围较大C．“风云一号”线速度较大D．若某时刻“风云一号”和“风云二号”正好同时在赤道上某个小岛的上空，那么再过12小时，它们又将同时到达该小岛的上空解析　因T1＜T2由T＝可得r1＜r2，A错；由于“风云一号”的轨道半径小，所以每一时刻可观察到地球表面的范围较小，B错；由v＝可得v1＞v2，C正确；由于T1＝12h，T2＝24h，则需再经过24h才能再次同时到达

5、该小岛上空，D错．答案　C6．(2011·四川卷，17)据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55Cancrie”该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的，母星的体积约为太阳的60倍．假设母星与太阳密度相同，“55Cancrie”与地球均做匀速圆周运动，则“55Cancrie”与地球的(　　)．A．轨道半径之比约为B．轨道半径之比约为C．向心加速度之比约为D．向心加速度之比约为解析　设地球、太阳的质量分别为m1、M1，太阳体积为V1，地球绕太阳做圆周运动的半径为r1，周期为T1，向心加速度为a1，则由万有引力定律知G＝m1r1，其中M1＝ρ

6、V1，ρ为中心天体密度，同理设“超级地球”质量为m2，母星质量为M2，母星体积为V2，超级地球绕母星做圆周运动的半径为r2，周期为T2，向心加速度为a2.则由万有引力定律知G＝m2r2，其中M2＝ρ·60V1＝60M1，而T2＝，所以＝，即选项B正确、选项A错误；由向心加速度a1＝和a2＝得＝，故选项C、D错误．答案　B7.图5－4－5(2011·济宁模拟)2010年10月1日，“嫦娥二号”在西昌卫星基地发射成功，其环月飞行的高度距离月球表面100km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号”更加详实．若两颗卫星环月运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图5－4

7、－5所示，则(　　)．A．“嫦娥二号”环月运行的速度比“嫦娥一号”更小B．“嫦娥二号”环月运行时向心加速度比“嫦娥一号”更小C．“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”更小D．“嫦娥二号”环月运行时角速度与“嫦娥一号”相等解析　由T＝可知，C选项正确；由v＝可知A选项错误；由ω＝＝可知，D选项错误；由a＝可知，B选项错误．答案　C8．下面是地球、火星的有关情况比较.星球地球火星公转半径1.5×108km2.25×108km自转周期23时56分2