2024届高考物理一轮复习训练：专题21万有引力定律的基本应用（二）

专题21万有引力定律的基本应用（二）

一、单项选择题

1．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知(　　)

A．太阳位于木星运行轨道的中心

B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等

C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方

D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积

2．我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高．今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705 km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36 000 km，它们都绕地球做圆周运动．与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是(　　)

A．周期　 B．角速度　       C．线速度　   D．向心加速度

3．过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕．“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的.该中心恒星与太阳的质量比约为(　　)

A.  B．1

C．5  D．10

4．我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318＋0253”，其自转周期T＝5.19 ms。假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为6.67×10－11 N·m2/kg2。以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为(　　)

A．5×109 kg/m3        B．5×1012 kg/m3            C．5×1015 kg/m3     D．5×1018 kg/m3

5．假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，则矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（　　）

A．1－ B．1＋

C． D．

6．2020年6月23日9时43分，长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，并顺利进入地球静止轨道，实现了全球卫星导航系统组网成功。已知该卫星在地球静止轨道距离地面的高度为地球半径的N倍，其运行周期约为T，地球的半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）

A．该卫星的发射速度可以小于7.9km/s

B．该卫星的质量为

C．地球的质量为

D．地球表面的重力加速度为

7．2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为、半径为，探测器的质量为，引力常量为，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为的匀速圆周运动时，探测器的

A．周期为 B．动能为      C．角速度为 D．向心加速度为

8．在浩瀚的天空，有成千上万颗的人造天体一直在运行。为研究某未知天体，人类发射了一颗探测器围绕该天体做圆周运动，如图所示。若测得该天体相对探测器的张角为θ，探测器绕该天体运动的周期为T，引力常量为G，则该天体的密度为（　　）

A． B．

C． D．

9．若地球半径为R，把地球看作质量分布均匀的球体。“蛟龙号”下潜深度为d，“天宫一号”轨道距离地面高度为h，“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的加速度大小之比为（质量分布均匀的球壳对内部物体的

万有引力为零）（　　）

A． B． C． D．

10．现将火星和水星的运行轨道看成圆轨道，如图所示。、分别为火星和水星的公转周期，、分别为火星和水星的公转半径。则过点（，）的直线的图像为（　　）

A． B． C．  D．

11．随着中国航天事业的发展，不久以后中国宇航员将会登上月球。当宇宙飞船贴着月球表面做匀速圆周运动时，宇航员测得飞船完成圈运动的时间为，当宇宙飞船停止在月球表面上方时，宇航员将细管竖直固定放置，轻质细线穿过细管，两端分别与小球（视为质点）和物块相连，物块的质量是小球质量的2倍，让小球在水平面内做匀速圆周运动，物块处于静止状态（不与月球接触），不计细线与细管之间的摩擦，宇航员测得小球完成圈运动的时间为，用刻度尺测得细线倾斜部分的长度为，已知引力常量为，下列说法正确的是（　　）

A．若月球的半径为，则月球的第一宇宙速度为

B．月球的密度为

C．若小球做匀速圆周运动的半径为，则小球的向心加速度大小为

D．月球表面的重力加速度大小为

12．北京时间2021年5月15日，在经历“黑色九分钟”后，中国首辆火星车“祝融号”与着陆器成功登陆火星，这也意味着“天问一号”火星探测器已经实现了“绕”和“落”两项目标。火星可以看成半径为，质量为的均匀球体，“天问一号”在火星赤道表面附近做匀速圆周运动一周的时间为，“祝融号”与着陆器总质