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（新教材 新高考）

第1页共6页 画学科网书城巴 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全国之卷)2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约 400km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直 播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表 明他们() A.所受地球引力的大小近似为零 B.所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C,所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 D.在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小 解析：选C航天员在空间站中所受地球引力完全提供其做圃周运动的向心力，故C 正确，A、B错误：根据万有引力公式F万=Gmr2,可知在地球表面上所受引力的大小大 于在飞船中所受的万有引力大小，因此在地球表面上所受引力大于其随飞船运动所需向心 力的大小，故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，己知引力常量，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绕地周期 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GMm2 =mv2r,解得M=v2G,D正确：由于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=o2r3G, 且)=2IT,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.“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次 进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一) 火装移 天问一号 太阳 ●火星 轨 球轨逆 停泊轨道 调桶轨道 甲 A.发射速度介于7.9km/s与11.2kms之间 ·独家授权侵权必究 第2页共6页 多学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXK.C0m○ 您身边的互联网+教辅专家 B.从P点转移到Q点的时间小于6个月 C.在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小 D.在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度 解析：选C因“天问一号”要挣脱地球引力来缚，变轨到绕太阳转动，则发射速度 要大于第二字宙速度小于第三字宙速度，即发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间，A 错误：由P点转移到Q点的转移轨道的半长轴大于地球公转轨道半径，则其周期大于地球 公转周期(12个月)，则从P点转移到Q点的时间为转移轨道周期的一半，应大于6个月，B 错误：因“天问一号”在环绕火星的停泊轨道的半长轴小于调相轨道的半长轴，则由开普 勒第三定律可知在停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小，C正确：从P点变轨时，要增 大速度，此后做离心运动，速度减小，在地火转移轨道Q点运动的速度小于地球绕太阳的 速度，D错误。 4.假设某宇航员到达一自转较慢的星球后，在星球表面开展了科学实验。他让一小球 在离地高1m处自由下落，测得落地时间为0.2s。已知该星球半径为地球半径的5倍，地 球表而重力加速度g=10ms2,该星球的质量和地球质量的比值为) A.100:1 B.751 C.125:1 D.150:1 解析：选C依题意，可求得该星球表面重力加速度大小为g'=2ht2=50m/s2,由黄 金代换公式GM=R2,可得该星球的质量和地球质量的比值M′M=g'R'2gR2=1251,C 正确，A、B、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1.8×10s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3.7ms2,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，对于绕火星做匀速圆周运动的物体，有mg文= m4Ⅱ2T12R头，得T12=4真2R火g火，根据开普勒第三定律，有R火3T12=rc2)T22, 代入数据解得1运6X10m,C正确。 6.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1 94986 000AU(太阳到地球的距离为1AU)的椭圆，银河