江苏专用2019高考物理总复习优编题型增分练：基础回扣练5万有引力定律及应用.doc

5.万有引力定律及应用1(多选)(2018南京市金陵中学模拟)天文社的同学长期观测一颗绕地球做圆周运动的人造卫星，测得其绕行周期是T，已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，由此可以求出()A卫星受到的地球的引力 B卫星运动的向心加速度C卫星运动的机械能 D卫星的轨道离地面的高度答案BD2(2018无锡市高三期末)如图1所示，2017年9月25日至9月28日期间，微信启动新界面，其画面视角从人类起源的非洲(左)变为华夏大地中国(右)新照片由我国新一代静止轨道卫星(同步卫星)“风云四号”拍摄，见证着科学家15年的辛苦和努力下列说法正确的是()图1A“风云四号”可能经过无锡正上空B“风云四号”的向心加速度大于月球的向心加速度C与“风云四号”同轨道的卫星运动的动能都相等D“风云四号”的运行速度大于7.9 km/s答案B3(多选)(2018南京市、盐城市二模)某试验卫星在地球赤道平面内一圆形轨道上运行，每5天对某城市访问一次(即经过其正上方)，下列关于该卫星的描述中正确的是()A角速度可能大于地球自转角速度B线速度可能大于第一宇宙速度C高度一定小于同步卫星的高度D向心加速度一定小于地面的重力加速度答案AD解析设卫星的周期为T，地球自转的周期为T0，则有5T05T02，或者5T025T0，可解得卫星的周期TT0或者TT0，即卫星的角速度可能大于地球自转角速度，也可能小于地球自转角速度，A正确；由卫星的线速度v可知，所有卫星的速度小于等于第一宇宙速度，B错误；卫星的高度越高，周期越大，由A选项解析可知，卫星的周期可能大于也能小于同步卫星的周期，所以卫星的高度可能大于也可能小于同步卫星的高度，C错误；根据牛顿第二定律ma，向心加速度a，卫星的高度高于地面，所以其向心加速度小于地面的重力加速度，D正确4(多选)(2018苏锡常镇一调)如图2所示，我国自主研发的北斗卫星导航系统由35颗卫星组成，包括分布于a类型轨道的5颗同步轨道卫星、分布于b类型轨道的3颗倾斜轨道卫星(与同步卫星轨道半径相同，轨道倾角55)和分布于c类型轨道的27颗中轨道卫星(轨道半径小于同步卫星的)，中轨道卫星运行在3个互成120的轨道面上做圆周运动，预计2020年全部建成下列说法正确的是()图2Aa类型轨道上的卫星相对于地面静止且处于平衡状态Ba类型轨道上的卫星运行速率等于b类型轨道上的卫星运行速率Cb类型轨道上的卫星也与地球保持相对静止D三类卫星相比，c类卫星的向心加速度最大答案BD解析卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，不是处于平衡状态，故A错误；人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则有：Gm，解得：v，由于a类型轨道上的卫星运行半径等于b类型轨道上的卫星运行半径，则a类型轨道上的卫星运行速率等于b类型轨道上的卫星运行速率，选项B正确；b类型卫星不能与地球保持相对静止，只有同步轨道卫星才能与地球保持相对静止，故C错误；a，由题知中轨道卫星c的轨道半径小于同步卫星a，半径小的向心加速度大，故D正确5(多选)某卫星绕地球做匀速圆周运动，周期为T.已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，假设地球的质量分布均匀，忽略地球自转以下说法正确的是()A卫星运行半径rB卫星运行半径rC地球平均密度D地球平均密度答案AC解析由万有引力提供向心力有：Gmr，Gmg联立解得：r，故A正确，B错误；地球的质量M，地球的体积V，所以地球的密度为，故C正确，D错误6.(多选)如图3所示，2018年5月21日，我国成功发射嫦娥四号任务“鹊桥”中继星，该卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨后进入圆形工作轨道，为在月球背面软着陆做准备，下列说法错误的是()图3A卫星在轨道上的运行速度比月球的第一宇宙速度大 B卫星在轨道上经过P点时的加速度比在轨道上经过P点时的加速度小C卫星在轨道上运行的周期比在轨道上短D卫星在轨道上的机械能比在轨道上大答案ABD7(2018江苏省联盟大联考)已知质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为EpG，其中G为引力常量，M为地球质量先从地面赤道某处发射一质量m0的卫星至离地球表面h高处的轨道上，使其绕地球做匀速圆周运动，则至少需对卫星做功(忽略地球自转影响，设地球半径为R)()AGG BGGCG DGG答案A解析根据万有引力提供向心力：Gm0，所以卫星的动能：Ekm0v2，从地面发射到离地面高h处，引力势能增加Ep，根据能量守恒，至少需对卫星做功WEkEp，所以A正确8.(多选)(2018泰州中学月考)2016年2月11日，科学家宣布激光干涉引力波天文台(LIGO)探测到由两个黑洞合并产生的引力波信号，这是在爱因斯坦提出引力波概念100周年后，引力波被首次直接观测到在两个黑洞合并过程中，由于彼此间的强大引力作用，会形成短时间的双星系统如图4所示，黑洞A、B可视为质点，它们围绕连线上O点做匀速圆周运动，且AO大于BO，不考虑其他天体的影响下列说法正确的是()图4A黑洞A的向心力大于B的向心力B黑洞A的线速度大于B的线速度C黑洞A的质量大于B的质量D两黑洞之间的距离越大，A的周期越大答案BD解析双星靠相互间的万有引力提供向心力，根据牛顿第三定律可知，A对B的作用力与B对A的作用力大小相等，方向相反，则黑洞A的向心力等于B的向心力，故A错误；双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，由题意可知A的半径比较大，根据vr可知，黑洞A的线速度大于B的线速度，故B正确；在匀速转动时的向心力大小关系为：mA2rAmB2rB，由于A的半径比较大，所以A的质量小，故C错误，双星系统的周期公式为：T，所以两黑洞之间的距离越大，A的周期越大，故D正确