10(十)万有引力定律与航天科学进步无止境-【衡水金卷·先享题】2023高三一轮复习周测卷（40分钟）物理（新高考 福建版）

高三一轮复习福建专版 ·物理· 高三一轮复习40分钟周测卷/物理（十） 一、单项选择题 F"-Gm'm' Gm 《)2400R,则剩余部分对球体B的万有引 1.C【解析】开普勒利用第谷观察的行星运动数据，通 过数学方法建立了开普勒行星运动定律，故A项错 力F=F-F=G限，放A,B,C项错误，D项 误；卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量，B项错 正确。 误；根据狭义相对论的速度变换公式可知，光速是物 二、多项选择题 体的极限速度，一切运动物体相对于观察者的速度都 4.CD 【解析】对于a卫星有G-mg=ma,所以a 不能大于真空中的光速，C项正确：由爱因斯坦相对 GM R2 g,A项错误：根据牛顿第二定律得GMm +2 论可知接近光速的列车，地面上的人观测它在运动方 向上的长度缩短，D项错误。 m ,,卫星与地心连线单位时间扫过的面积为S= 2.B【解析】根据开普勒第二定律可知卫星在近地点 豆，联立解得S=令VG,两卫星的轨道半径不 1 的速度大于在远地点的速度，即w1>2;若卫星绕地 同，所以扫过的面积不同，B项错误；根据开普勒第三 心做轨道半径为r的圆周运动，根据GMm=m可 2 定律可知b、c卫星轨道半径的三次方与周期平方之 ,卫星从半径为r的圆轨道变轨到图示 得=Nr 比相等，C项正确：c为地球同步卫星，所以a卫星的 的椭圆轨道必须在近地点加速使其做离心运动，所以 运行周期与c卫星的运行周期相同，根据周期与半径 G,故B项正确。 的关系可知c卫星的运行周期小于d卫星的运行周 期，所以a卫星的运行周期小于d卫星的运行周期， 3 D项正确。 3.D【解析】球体B的质量为m'= 4Rm 5.BC 【解析】对卫星B,由万有引力提供向心力得 8m,挖去球体B前，球体A对球体B的万有引力F GM=m禁，解得T=2x√，由于同步卫星的 -G mm'Gm2 (2R)一32R,被挖部分对球体B的万有引力为 周期与地球自转周期相同，而T<T。,所以卫星B离 ·33· ·物理· 参考答案及解析 地球表面的高度小于同步卫星离地球表面的高度，故 三、非选择题 A项错误：对卫星B,由万有引力提供向心力得GMm :7.小于(3分)小于(3分) 【解析】飞船沿轨道I做匀速圆周运动，万有引力恰 三m,联立解得a=2=放B项正确：卫星B 好提供向心力，沿轨道Ⅱ经过P点时万有引力不足 再次在建筑物A的正上方时，由角度关系得 以提供向心力导致飞船做离心运动，结合万有引力相 TT。 1=2x,解得1=。，故C项正确：建筑物A与 等可知飞船沿轨道I经过P点时需要的向心力小于 T 沿轨道Ⅱ经过P点时需要的向心力：飞船沿轨道Ⅱ 卫星B相距最远，即建筑物A、卫星B在地球两边。 刚到达远地点Q时加速后才能变轨到轨道Ⅲ，故飞 建筑物A与卫星B第一次相距最远时，由角度关系 船沿轨道Ⅱ运行到远地点Q时的速率小于在轨道Ⅲ 得'-票(=，解得1=2万故D项错误。 T。T 上运行的速率。 6.BC 【解析】根据牛顿第二定律得G=m紧 4π2 ri 4 8.3πGp(R-d)(3分) GM (R+h)(3分) 可得M=4:,故A项错误：在火星两极重力等于 GT 【解析】设地球的密度为ρ，则在地球表面，重力和地 万有引力：mg一G联立可得一能放B项 球的万有引力大小相等，有mg=G,可得g 正确：根据牛领第二定律得6=m荒，联立可符 4 及，由于地球的质量为M=p3R,所以重力加 一牙√辰，故C项正确：根据开普莉第三定律得 4 、速度的表达式可写成g二- G·p3R R 3T路 -解得n√ n ,火星的同步卫星距离星球 3πGR,根据题意有质量分布均匀的球壳对壳内物 4 T 表面的高度为h=r-R。=n√ 一R,故D项 体的引力为零，故在深度为d的地球内部，受到地球 错误。 的万有引力即为半径等于(R一d)的球体在其表面产 生的万有引力，故“海斗一号”所在处的重力加速度 ·34 高三一轮复习福建专版______________，物理 g′-÷aGρ(R-d)；根据万有引力提供向心力得道半径为r。则由题意有L=r+R（2分） 两星球做圆周运动时的向心力由万有引力提供， GMm=ma，“神舟十三号”所在处的加速度为a 则有 GM__ ―(R+h)^2∘cm=m景R(2分） 9.【解析】(1)由GR”=mg（1分） GM”=M等（2分） 可得火星表面的重力加速度与地球表面重力加速度 的比值为 可得，一m（2分） 数=M.R’=1×2^2=0.4(1分）_解得R=M+m^Lr=M+mL（2分） g― 着陆器向下运动的加速度a=-号α分）_(2)由G”M=m等R，R=M4m 由牛顿第二定律有mg火-F=ma（1分)。联立解得T=2π\sqrt{c}=M5（2分） 解得制动力F=m(0.4g+号