课时跟踪检测(17) 万有引力定律及其应用（Word练习）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（老教材 新高考）

色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 课时跟踪检测（十七) 万有引力定律及其应用 一、立足主干知识.注重基础性和综合性 1.(2022·湖北高考)2022年5月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接， 形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约90分钟。下列说法正确的是() A.组合体中的货物处干超重状态 B.组合体的速度大小略大干第一宇宙速度 C.组合体的角速度大小比地球同步卫星的大 D.组合体的加速度大小比地球同步卫星的小 解析：选C组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，只受万有引力的作用.则组 合体中的货物处干失重状态.A错误：第一宇宙速度为最大的环绕速度，则组合体的速度大 小不可能大干第一宇宙速度，B错误：已知同步卫星的周期为24h,则根据角速度和周期的 关系有w=2πT,由干T同>T组台体，则组合体的角速度大小比地球同步卫星的大，C正确： 组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动.有GMr2=m4π2T2r,整理有T= 2Tr3GM),由于T同>T组细合体，则r同>r组合体，根据ma=GMmr2,则有a同<a组台体，D 错误。 2.(2021·广东高考)2021年4月.我国自主研发的空间站“天和"核心舱成功发射并 入轨运行。若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计 算出地球质量的是() A.核心舱的质量和绕地半径 B.核心舱的质量和绕地周期 C.核心舱的绕地角速度和饶地周期 D.核心舱的绕地线速度和绕地半径 解析：选D根据万有引力提供核心舱绕地球做匀速圆周运动的向心力，可得GM2 =w2r,解得M=v2rG,D正确：由干核心舱质量在运算中被约掉，故无法通过核心舱质 量求解地球质量.A、B错误：已知核心舱的绕地角速度.由GMmr2=mw2r得M=w2r3G. 且ω=2T,故还需要知道核心舱的绕地半径，才能求得地球质量，C错误。 3.(2022·浙江6月选考)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干失重状态，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：选C根据GMmr2=w2r,可得v=GMr).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就可以在同一轨道运行，与返回舱和天和核心舱的质量无 关，A错误，C正确：返回舱中的宇航员处干失重状态.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错误。 ·独家授权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2XXK.com○ 您身边的互联网+教辅专家 4.(2023·自贡高三模拟)嫦娥五号任务实现了多项重大突破，标志着中国探月工程“绕、 落、回"三步走规划完美收官。若探测器携带了一个在地球上振动周期为T。的单摆，并在月 球上测得单摆的周期为T,已知地球的半径为R。,月球的半径为R忽略地球、月球的自转， 则地球第一宇宙速度%与月球第一宇宙速度V之比为( A.TTOROR) B.RT2ROTO2 C.TOTROR) D.RTROTO 解析：选A根据单摆周期公式有T=2πLg）,设某星体的第一宇宙速度为V,则有 mg=w2R,联立解得V=2πTRL,则地球第一宇宙速度%与月球第一宇宙速度V之比 为vOV=2TROL2TRL=TTOROR),A正确，B、C、D错误。 5.(2021·全国甲卷)2021年2月.执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成 功实施三次近火制动后，进入运行周期约为1.8×105s的椭圆形停泊轨道.轨道与火星表面 的最近距离约为2.8×105m。已知火星半径约为3.4×106m,火星表面处自由落体的加速 度大小约为3.7m/s2,则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为() A.6×105m B.6×106m C.6×107m D.6×108m 解析：选C在火星表面附近.对干绕火星做匀速圆周运动的物体，有g火= m4π2T12R火，得T2=4n2R火g火，根据开普勒第三定律，有R火3T12=\ rc12)T22.代入数据解得1运≈6×107m.C正确。 6.(2021·全国乙卷)科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的特 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 194 1997 o98 运动轨迹是半长轴约为1000AU(太阳到地球的距离为1AU)的椭圆，银河 1999