2024届高三物理一轮复习重点突破：专题17万有引力定律及应用

专题17万有引力定律及应用 一、单项选择题 1．发现万有引力定律和测出引力常量的物理学家分别是（ ） A．牛顿、库仑 B．开普勒、库仑 C．牛顿、卡文迪许 D．伽利略、卡文迪许 2．可以看成质点的两个均匀球体，它们之间的万有引力大小为F。若它们的质量不变，距离增大到原来的2倍，则它们之间的万有引力大小变为（　　） A．2F B． C． D．F 3．北京冬奥会开幕式24节气倒计时惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是（　　） A．夏至时地球与太阳的连线在单位时间内扫过的面积最大 B．从冬至到春分的运行时间等于从春分到夏至的运行时间 C．太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上 D．若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，，则 地球和火星对应的k值不同 4．2021年5月15日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区成功软着陆。用表示着陆器与火星表面的距离，用表示它所受的火星引力大小，则在着陆器从火星上空向火星表面软着陆的过程中，能够描述随变化关系的大致图像是（　　） A B C D 5．地球绕太阳运动，月球绕地球运动，它们之间的作用力是同一种性质的力吗？这种力与地球对树上苹果的吸引力也是同一种性质的力吗？为了回答这个问题，牛顿进行了著名的“月—地检验”。“月—地检验”比较的是（　　） A．月球公转的向心加速度和地球公转的向心加速度 B．月球表面上物体的重力加速度和地球公转的向心加速度 C．月球公转的向心加速度和地球表面上物体的重力加速度 D．月球表面上物体的重力加速度和地球表面上物体的重力加速度 6．如图所示，土星和火星都在围绕太阳公转，根据开普勒行星运动定律可知（　　） A．火星轨道是椭圆，土星轨道是圆 B．土星比火星的公转周期大 C．火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大 D．相同时间内，土星与太阳的连线扫过的面积等于火星与太阳的连线扫过的面积 7．某类地天体可视为质量分布均匀的球体，由于自转的原因，其表面“赤道”处的重力加速度为g1，“极点”处的重力加速度为g2，若已知自转周期为T，则该天体的半径为（ ） A． B． C． D． 8．2021年5月15日，“天问一号”探测器成功着陆火星，迈出了中国火星探测征程的重要一步。若探测器在着陆前，绕火星表面运行的轨道是圆形，已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，火星表面重力加速度与地球表面重力加速度的比值是（　　） A． B． C． D． 9．某兴趣小组想在地球建造从地表直达地心的隧道。若将地球视为质量分布均匀的标准球体，质量为M，半径为R。已知质量分布均匀的球壳对内部引力处处为零，万有引力常量为G，忽略地球自转。则沿该隧道从地表静止释放的物体，到达地心处的速度为（　　） A． B． C． D． 10．科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为（太阳到地球的距离为）的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为M，可以推测出该黑洞质量约为（　　） A． B． C． D． 11．有一质量为、半径为、密度均匀的球体，在距离球心为的地方有一质量为的质点。现从中挖去半径为的球体，如图所示，则剩余部分对的万有引力为（　　）   A． B． C． D． 12．我国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”已于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭成功发射升空.假设该卫星的绕月轨道是圆形的，且距离月球表面高度为h，并已知该卫星的运行周期为T，月球的直径为d，万有引力常量为G，则可求出（   ） A．月球探测卫星“嫦娥一号”在离月球表面h高度轨道上运行的速度v =πd/T B．月球探测卫星“嫦娥一号”绕月轨道的半径r = d + h C．月球质量 D．月球表面的重力加速度 13．2021年10月16日凌晨，“神舟十三号”乘组从酒泉卫星发射中心出发，开始了太空之旅，之后在中国空间站在轨驻留了6个月。“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义。若地球半径为，把地球看成质量分布均匀的球体，不计地球自转的影响，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，则“蛟龙号”下潜深度为时的重力加速度大小与“神舟十三号”距地面高时的加速度大小之比为（　　） A． B． C．