微练(十一)　万有引力与航天-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微练word（老高考）

微练(十一)　万有引力与航天 A组·基础巩固题 1.关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是 (　　) A.开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律 B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律 C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因 D.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律 解析　开普勒在第谷的观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,B项正确;牛顿在开普勒总结的行星运动规律的基础上发现了万有引力定律,找出了行星运动的原因,A、C、D三项错误。 答案　B 2.(2022·浙江卷)神舟十三号飞船采用“快速返回技术”,在近地轨道上,返回舱脱离天和核心舱,在圆轨道环绕并择机返回地面。则 (　　) A.天和核心舱所处的圆轨道距地面高度越高,环绕速度越大 B.返回舱中的宇航员处于失重状态,不受地球的引力 C.质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行 D.返回舱穿越大气层返回地面过程中,机械能守恒 解析　根据G=m,解得v=,可知圆轨道距地面高度越高,环绕速度越小;而只要环绕速度相同,返回舱和天和核心舱可以在同一轨道运行,与返回舱和天和核心舱的质量无关,故A项错误,C项正确;返回舱中的宇航员处于失重状态,仍然受到地球引力作用,地球的引力提供宇航员绕地球运动的向心力,B项错误;返回舱穿越大气层返回地面过程中,有阻力做功产生热量,机械能减小,D项错误。 答案　C 3.(多选)如图所示,三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上。设地球质量为M,半径为R。下列说法正确的是 (　　) A.地球对一颗卫星的引力大小为 B.一颗卫星对地球的引力大小为 C.两颗卫星之间的引力大小为 D.三颗卫星对地球引力的合力大小为 解析　由万有引力定律知地球和卫星之间的引力大小为F=,A项错误,B项正确;因三颗卫星连线构成等边三角形,圆轨道半径为r,由数学知识易知任意两颗卫星间距d=2rcos 30°=r,由万有引力定律知两颗卫星之间的引力大小为,C项正确;因三颗卫星对地球的引力大小相等且互成120°,故三颗卫星对地球引力的合力为0,则D项错误。 答案　BC 4.(2022·河北卷)2008年,我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地的2.16米望远镜,发现了一颗绕恒星HD173416运动的系外行星HD173416b,2019年,该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“望舒”,天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍,若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动,且公转的轨道半径相等。则望舒与地球公转速度大小的比值为 (　　) A.2 B.2 C. D. 解析　地球绕太阳公转和行星望舒绕恒星羲和的匀速圆周运动都是由万有引力提供向心力,有G=m,解得公转的线速度大小为v=,其中中心天体的质量之比为2∶1,公转的轨道半径相等,则望舒与地球公转速度大小的比值为,C项正确。 答案　C 5.(多选)(2022·辽宁卷)如图所示,行星绕太阳的公转可以看成匀速圆周运动。在地图上容易测得地球—水星连线与地球—太阳连线夹角α,地球—金星连线与地球—太阳连线夹角β,两角最大值分别为αm、βm,则 (　　) A.水星的公转周期比金星的大 B.水星的公转向心加速度比金星的大 C.水星与金星的公转轨道半径之比为sin αm∶sin βm D.水星与金星的公转线速度之比为∶ 解析　根据万有引力提供向心力有G=mR=ma,解得T=2π,a=,因为水星的公转半径比金星小,故可知水星的公转周期比金星小,水星的公转向心加速度比金星的大,故A项错误,B项正确;设水星的公转半径为R水,地球的公转半径为R地,当α角最大时有sin αm=;同理可知有sin βm =,所以水星与金星的公转半径之比为R水∶R金=sin αm∶sin βm,故C项正确;根据G=m,解得v=,结合前面的分析可得v水∶v金=∶,D项错误。 答案　BC 6.理论上已经证明:质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体,O为球心,以O为原点建立坐标轴Ox,如图所示。一个质量一定的小物体(假设它能够在地球内部移动)在x轴上各位置受到的重力大小用F表示,则如图所示的四个F随x的变化关系图正确的是 (　　) 解析　设地球的密度为ρ,当x≥R时,地球可被看成球心处的质点,物体所受的重力为F=G=G,当x≤R时,可将地球“分割”为两部分,一部分是厚度为(R-x)的球壳,一部分是半径为x的球体,由题目信息可知,重力为F=G=G=Gπρmx,A项正确。 答案　A 7.据科学家研究发现,由于潮汐作用,现阶段月球每年远离地球3.8 cm。在月球远离地球的过程中,地球自转也越来越慢,在此过程中月球围绕地球的运动仍然看成圆周