第七章:万有引力与宇宙航行 章末综合检测(基础卷)-2024-2025学年高一物理同步题型分类讲与练(人教版2019必修第二册)
2025-04-03
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2份
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23页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第七章 万有引力与宇宙航行 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 万有引力定律的应用 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.32 MB |
| 发布时间 | 2025-04-03 |
| 更新时间 | 2025-05-08 |
| 作者 | 物理课代表wang |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51411290.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第七章:万有引力与宇宙航行 章末综合检测(基础卷)
物 理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第Ⅰ卷 选择题(46分)
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.(23-24高一下·广东珠海·月考)20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空这一全新活动领域,人类突破了大气层的阻拦,摆脱了地球引力的束缚,实现了在太空翱翔的梦想,近年来我国也在太空探索中取得多项重大突破。以下关于宇宙相关知识说法正确的是( )
A.伽利略对第谷观测的行星数据进行多年研究,提出了行星运动定律
B.卡文迪许通过实验推算出来引力常量G的值,被誉为第一个能“称量地球质量”的人
C.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度
D.开普勒经过长期研究发现了万有引力定律
【答案】B
【解析】A.开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究,提出了行星运动定律,A错误;
B.卡文迪许通过实验推算出来引力常量G的值,并且被誉为第一个能“称量地球质量”的人,B正确;
C.地球的第一宇宙速度被称为最大的环绕速度,因此人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的速度都小于第一宇宙速度,C错误;
D.开普勒在第谷观测数据的基础上总结出开普勒三大定律,而牛顿在开普勒三大定律的基础上,发现万有引力定律,D错误。
故选B。
2.(24-25高二下·浙江·月考)如图为某一彗星和地球绕太阳运行的模型图,地球轨道A是半径为r的圆轨道,彗星轨道B为椭圆轨道,椭圆长轴QQ′为2r,P点为两轨道的交点,不计地球与彗星间的引力作用以及其他星球的影响,下列说法正确的是( )
A.地球和彗星在P位置处受到太阳的万有引力相等
B.地球和彗星在P处的速度相同
C.地球与彗星的公转周期相等
D.地球与太阳的连线和彗星与太阳的连线在相同时间内扫过相同的面积
【答案】C
【解析】A.地球和彗星的质量可能不同,故受到的万有引力可能不同,故A错误;
B.由于地球和彗星在P点的速度方向不同,所以速度不可能相同,故B错误;
C.因两星球半长轴相等,由开普勒第三定律可知,两星球运动的周期相等,故C正确;
D.根据开普勒第二定律可知,对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,所以地球与太阳的连线和彗星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积不相等,故D错误。
故选C。
3.(22-23高一下·四川成都·月考)如图所示,有一个质量为M、半径为R、密度均匀的大球体,从中挖去一个半径为的小球体,并在空腔中心放置一质量为m的质点,则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零)( )
A. B. C. D.0
【答案】C
【解析】若将挖去的小球体用原材料补回,可知剩余部分对m的吸引力等于完整大球体对m的吸引力与挖去小球体对m的吸引力之差,挖去的小球体球心与m重合,对m的万有引力为零,则剩余部分对m的万有引力等于完整大球体对m的万有引力;以大球体球心为中心分离出半径为的球,易知其质量为M,则剩余均匀球壳对m的万有引力为零,故剩余部分对m的万有引力等于分离出的球对其的万有引力,根据万有引力定律
故选C。
4.(24-25高三下·河南·月考)假设宇航员登陆月球后,在月面将一小球斜向上抛出,抛出的初速度与水平方向的夹角为30°,经过一段时间,速度的大小仍为,若宇宙飞船在登月前绕着月球做匀速圆周运动,周期为T,对月球的最大张角为60°,万有引力常量为G,月球表面视为真空,忽略月球自转的影响。下列说法正确的是( )
A.月球表面的重力加速度大小为 B.月球的半径为
C.月球的质量为 D.宇宙飞船的线速度为
【答案】C
【解析】A.小球斜抛运动的初末速度等大,说明初末位置在同一高度,由竖直上抛的运动规律可得
解得
故A错误;
B.设月球的半径为R,宇宙飞船匀速圆周运动的半径为r,由几何关系可得
解得r=2R
在月球表面有
根据
综合可得
,,
故B错误,C正确;
D.宇宙飞船的线速度
结合上述解得
故D错误。
故选C。
5.(24-25高三上·黑龙江·月考)中国科学家提出一项通过太空望远镜开展的巡天计划,寻找距离地球30多光年外的宜居类地行星。假设某颗星球具有和地球一样的自转特征,如图所示,该星球绕轴自转,半径为R,A、B所在的位置为南、北两极,C、D所在的位置为赤道平面内,连线与赤道平面的夹角为。经测定,A位置的重力加速度为g,D位置的重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.该星球的自转角速度大小为
B.该星球的自转周期为
C.该星球位置的自转向心加速度大小为
D.该星球位置的自转向心加速度大小为
【答案】C
【解析】A.在A处,根据万有引力等于重力有
在D处根据牛顿第二定律有
联立可得该星球的自转角速度大小为
A错误;
B.该星球的自转周期为
B错误;
C.由于与赤道夹角为,根据
可知M处的自转向心加速度为
C正确;
D.该星球D位置的自转向心加速度大小为
D错误。
故选C。
6.(24-25高三上·湖南常德·期末)2024年10月30日,我国“长征二号F”遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,神舟十九号载人飞船顺利升空。已知引力常量为G,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,视飞船绕地球做匀速圆周运动,其运行周期为T,忽略地球自转。下列说法正确的是( )
A.火箭加速升空阶段处于失重状态
B.地球的平均密度
C.飞船绕地球做匀速圆周运动时离地面高度
D.飞船绕地球做匀速圆周运动时的速度可能大于地球的第一宇宙速度
【答案】B
【解析】A.火箭加速升空阶段,根据牛顿第二定律
解得
处于超重状态,故A错误;
B.在地球表面万有引力等于重力,有
根据密度公式
解得
故B正确;
C.根据万有引力提供向心力
在地球表面万有引力等于重力,有
解得
飞船绕地球做匀速圆周运动时离地面高度
故C错误;
D.根据万有引力提供向心力
解得
可知轨道半径越小速度越大,试验船的轨道半径不可能小于地球半径,所以试验船绕地球的运行速度不可能大于地球的第一宇宙速度,故D错误。
故选B。
7.(24-25高三上·北京·开学考试)所谓“双星”就是两颗相距较近的恒星,这两颗星各自以一定的速率绕某一中心转动才不致由于万有引力而吸在一起,已知它们的质量分别为M1和M2,相距为L,万有引力恒量为G,下列说法不正确的是( )
A.它们的轨道半径之比
B.线速度大小之比
C.转动中心O的位置距为
D.它们转动的角速度为
【答案】C
【解析】AD.根据万有引力提供向心力有
所以
,
故AD正确,不符合题意;
B.根据
可得
故B正确,不符合题意;
C.由于
所以
故C错误,符合题意。
故选C。
8.(24-25高三上·重庆·期中)火星是人类星际移民的第一选择。为了解火星,小庆同学用 AI 搜索 “地球与火星的重要参数比较”,得到如下表所示的信息。忽略天体自转对重力的影响, 下列说法正确的是( )
火星
地球
半径
自转周期/h
24.6
23.9
质量/kg
A.火星和地球自转的角速度之比约为
B.火星和地球自转的角速度之比约为
C.在火星和地球赤道表面附近,物体做自由落体运动的加速度大小之比约为
D.在火星和地球赤道表面附近,物体做自由落体运动的加速度大小之比约为
【答案】BC
【解析】AB.根据角速度公式
则有
,
代入数值的
故A错误,B正确;
CD.忽略天体自转对重力的影响,根据万有引力提供重力加速度则有
则有
,
代入数值得
故C正确,D错误。
故选BC。
9.(24-25高三上·四川成都·期中)我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星。如图所示,卫星在绕月极地轨道上做匀速圆周运动时距月球表面的高度为h,绕行周期为;月球绕地球公转的周期为,公转轨道半径为r;地球半径为,月球半径为,忽略地球、太阳引力对绕月卫星的影响,万有引力常量G已知。下列说法正确的是( )
A.月球的平均密度 B.地球表面重力加速度
C.绕月卫星的发射速度小于地球的第二宇宙速度 D.绕月卫星的环绕速度
【答案】BC
【解析】A.对月球的极地卫星
根据密度公式有
联立解得
A错误;
B.月球绕地球运动时
对地球表面的物体
联立解得
B正确;
C.绕月卫星没有脱离地球的引力,则其发射速度小于地球的第二宇宙速度,C正确;
D.绕月卫星的环绕速度
D错误。
故选BC。
10.(23-24高一下·辽宁·期中)经长期观测,人们在宇宙中已经发现了“双星系统”,“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两颗星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。如图所示,两颗星球、组成的双星系统,在相互之间万有引力的作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L,公转周期均为T,万有引力常量为G,、做圆周运动的轨道半径之比为。则可知( )
A.两天体的质量之和等于 B.两天体的质量之比为
C.、做圆周运动的线速度大小之比为1∶2 D.、做圆周运动的向心力大小之比为1∶2
【答案】AC
【解析】BD.因为、做圆周运动的向心力均由二者之间的万有引力提供,所以向心力大小相等,又因为两天体绕O点做匀速圆周运动的周期相同,所以角速度相同,根据向心力公式有
可得
故BD错误;
C.根据
可得、做圆周运动的线速度大小之比为
故C正确;
A.根据牛顿第二定律有
两颗星之间的距离为
联立解得两天体的质量之和为
故A正确。
故选AC。
第Ⅱ卷 非选择题 (54分)
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分。)
11.(23-24高一下·内蒙古呼和浩特·期中)在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄,在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.20 s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,则:
(1)由已知信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为 m/s2;小球平抛的初速度是 m/s;小球在b点时的速度是 m/s。(结果均保留2位有效数字)
(2)若已知该星球半径与地球半径之比为,忽略各球体自传,则该星球质量与地球质量之比 .第一宇宙速度之比 (g地取10 m/s2)
【答案】(1)2.0 0.40 0.57 (2)1∶125 1∶5
【解析】(1)[1]由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,可得乙图中每个正方形的实际边长为L = 4 cm,竖直方向上有
解得
[2]水平方向小球做匀速直线运动,因此小球平抛运动的初速度为
[3]b点竖直方向上的分速度
则小球在b点时的速度为
(2)[1]在星球表面有
可得
所以该星球的质量与地球质量之比
[2]根据万有引力提供向心力可得
解得
所以该星球与地球的第一宇宙速度之比为
12.(23-24高一下·四川资阳·月考)在物理学中,常常用等效替代法、类比法、微小量放大法等来研究问题。如在牛顿发现万有引力定律一百多年后,卡文迪什利用微小量放大法由实验测出了引力常量G的数值。由G的数值及其他已知量,就可计算出地球的质量,卡文迪什也因此被誉为“第一个称量地球的人”。如图所示是卡文迪什扭秤实验示意图。
(1)若在某次实验中,卡文迪什测出质量分别为且球心相距为的两个小球之间引力的大小为,则引力常量 ;万有引力常量 (填写国际单位)。
(2)若已知地球半径为,地球表面重力加速度为,引力常量为,忽略地球自转的影响,请推导出地球质量的表达式 。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)[1]根据万有引力定律有
F=G
解得
G=
[2]由上式可知引力常量的单位为
(2)地球质量为m地,质量为m的任一物体在地球表面附近满足
G=mg
解得
Gm地=gR2
则地球的质量
m地=
三、计算题(本题共3小题,共38分。)
13.(24-25高一下·山东·月考)有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体,在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点,已知球体的体积,引力常量为G。
(1)求m对M的万有引力大小;
(2)现从M中挖去半径为的球体(两球心和质点在同一直线上,且两球表面相切),如图所示,求:
①剩余部分的质量;
②剩余部分对m的万有引力大小。
【答案】(1) (2)①;②
【解析】(1)由万有引力定律可知球体与质点之间的万有引力
解得
(2)①完整球体的质量
挖去的小球质量
故剩余部分的质量
②被挖掉的小球与质点之间的万有引力
由题意可知
解得
故剩余部分对质点的万有引力
解得
14.(24-25高三上·湖南·月考)2024年4月26日,“神舟十八号”载人飞船与空间站天和核心舱自主交会对接成功。某同学设想的对接过程如图所示,载人飞船在圆轨道Ⅰ的A处点火加速,沿椭圆转移轨道Ⅱ运动到远地点B,再次点火加速,进入圆轨道Ⅲ,恰好与圆轨道Ⅲ上的空间站对接。已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,圆轨道Ⅰ离地高度为h,圆轨道Ⅲ的半径为r,忽略地球自转的影响。求:
(1)地球的平均密度ρ;
(2)载人飞船从A处第一次运动到B处所用的时间t。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)在地球表面有
解得
由密度公式得
解得
(2)设载人飞船在圆轨道Ⅰ上运行的周期为,则有
解得
根据开普勒第三定律有
解得
15.(23-24高一下·安徽亳州·期末)如图所示,A、B是地球的两颗卫星,其中卫星A是地球静止轨道静止卫星,A、B两颗卫星轨道共面,沿相同方向绕地球做匀速圆周运动。已知卫星A的轨道半径为卫星B轨道半径的4倍,卫星A的轨道半径为地球半径的6倍,地球的自转周期为,引力常量为G。求:
(1)卫星B绕地球做圆周运动的周期;
(2)地球的平均密度;
(3)若图示时刻两颗卫星相距最远,最短经过多长时间二者相距最近。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)根据开普勒第三定律
解得
(2)地球对卫星A的引力为其做圆周运动提供向心力,设地球半径R、质量M,卫星A质量m,则
地球体积
地球密度
联立解得
(3)此刻两卫星相距最远,设经过时间t两卫星第一次相距最近,有
解得
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第七章:万有引力与宇宙航行 章末综合检测(基础卷)
物 理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
第Ⅰ卷 选择题(46分)
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.(23-24高一下·广东珠海·月考)20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空这一全新活动领域,人类突破了大气层的阻拦,摆脱了地球引力的束缚,实现了在太空翱翔的梦想,近年来我国也在太空探索中取得多项重大突破。以下关于宇宙相关知识说法正确的是( )
A.伽利略对第谷观测的行星数据进行多年研究,提出了行星运动定律
B.卡文迪许通过实验推算出来引力常量G的值,被誉为第一个能“称量地球质量”的人
C.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度
D.开普勒经过长期研究发现了万有引力定律
2.(24-25高二下·浙江·月考)如图为某一彗星和地球绕太阳运行的模型图,地球轨道A是半径为r的圆轨道,彗星轨道B为椭圆轨道,椭圆长轴QQ′为2r,P点为两轨道的交点,不计地球与彗星间的引力作用以及其他星球的影响,下列说法正确的是( )
A.地球和彗星在P位置处受到太阳的万有引力相等
B.地球和彗星在P处的速度相同
C.地球与彗星的公转周期相等
D.地球与太阳的连线和彗星与太阳的连线在相同时间内扫过相同的面积
3.(22-23高一下·四川成都·月考)如图所示,有一个质量为M、半径为R、密度均匀的大球体,从中挖去一个半径为的小球体,并在空腔中心放置一质量为m的质点,则大球体的剩余部分对该质点的万有引力大小为(已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零)( )
A. B. C. D.0
4.(24-25高三下·河南·月考)假设宇航员登陆月球后,在月面将一小球斜向上抛出,抛出的初速度与水平方向的夹角为30°,经过一段时间,速度的大小仍为,若宇宙飞船在登月前绕着月球做匀速圆周运动,周期为T,对月球的最大张角为60°,万有引力常量为G,月球表面视为真空,忽略月球自转的影响。下列说法正确的是( )
A.月球表面的重力加速度大小为 B.月球的半径为
C.月球的质量为 D.宇宙飞船的线速度为
5.(24-25高三上·黑龙江·月考)中国科学家提出一项通过太空望远镜开展的巡天计划,寻找距离地球30多光年外的宜居类地行星。假设某颗星球具有和地球一样的自转特征,如图所示,该星球绕轴自转,半径为R,A、B所在的位置为南、北两极,C、D所在的位置为赤道平面内,连线与赤道平面的夹角为。经测定,A位置的重力加速度为g,D位置的重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A.该星球的自转角速度大小为
B.该星球的自转周期为
C.该星球位置的自转向心加速度大小为
D.该星球位置的自转向心加速度大小为
6.(24-25高三上·湖南常德·期末)2024年10月30日,我国“长征二号F”遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,神舟十九号载人飞船顺利升空。已知引力常量为G,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,视飞船绕地球做匀速圆周运动,其运行周期为T,忽略地球自转。下列说法正确的是( )
A.火箭加速升空阶段处于失重状态
B.地球的平均密度
C.飞船绕地球做匀速圆周运动时离地面高度
D.飞船绕地球做匀速圆周运动时的速度可能大于地球的第一宇宙速度
7.(24-25高三上·北京·开学考试)所谓“双星”就是两颗相距较近的恒星,这两颗星各自以一定的速率绕某一中心转动才不致由于万有引力而吸在一起,已知它们的质量分别为M1和M2,相距为L,万有引力恒量为G,下列说法不正确的是( )
A.它们的轨道半径之比
B.线速度大小之比
C.转动中心O的位置距为
D.它们转动的角速度为
8.(24-25高三上·重庆·期中)火星是人类星际移民的第一选择。为了解火星,小庆同学用 AI 搜索 “地球与火星的重要参数比较”,得到如下表所示的信息。忽略天体自转对重力的影响, 下列说法正确的是( )
A.火星和地球自转的角速度之比约为
B.火星和地球自转的角速度之比约为
C.在火星和地球赤道表面附近,物体做自由落体运动的加速度大小之比约为
D.在火星和地球赤道表面附近,物体做自由落体运动的加速度大小之比约为
9.(24-25高三上·四川成都·期中)我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星。如图所示,卫星在绕月极地轨道上做匀速圆周运动时距月球表面的高度为h,绕行周期为;月球绕地球公转的周期为,公转轨道半径为r;地球半径为,月球半径为,忽略地球、太阳引力对绕月卫星的影响,万有引力常量G已知。下列说法正确的是( )
A.月球的平均密度 B.地球表面重力加速度
C.绕月卫星的发射速度小于地球的第二宇宙速度 D.绕月卫星的环绕速度
10.(23-24高一下·辽宁·期中)经长期观测,人们在宇宙中已经发现了“双星系统”,“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两颗星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。如图所示,两颗星球、组成的双星系统,在相互之间万有引力的作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L,公转周期均为T,万有引力常量为G,、做圆周运动的轨道半径之比为。则可知( )
A.两天体的质量之和等于 B.两天体的质量之比为
C.、做圆周运动的线速度大小之比为1∶2 D.、做圆周运动的向心力大小之比为1∶2
第Ⅱ卷 非选择题 (54分)
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分。)
11.(23-24高一下·内蒙古呼和浩特·期中)在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄,在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.20 s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,则:
(1)由已知信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为 m/s2;小球平抛的初速度是 m/s;小球在b点时的速度是 m/s。(结果均保留2位有效数字)
(2)若已知该星球半径与地球半径之比为,忽略各球体自传,则该星球质量与地球质量之比 .第一宇宙速度之比 (g地取10 m/s2)
12.(23-24高一下·四川资阳·月考)在物理学中,常常用等效替代法、类比法、微小量放大法等来研究问题。如在牛顿发现万有引力定律一百多年后,卡文迪什利用微小量放大法由实验测出了引力常量G的数值。由G的数值及其他已知量,就可计算出地球的质量,卡文迪什也因此被誉为“第一个称量地球的人”。如图所示是卡文迪什扭秤实验示意图。
(1)若在某次实验中,卡文迪什测出质量分别为且球心相距为的两个小球之间引力的大小为,则引力常量 ;万有引力常量 (填写国际单位)。
(2)若已知地球半径为,地球表面重力加速度为,引力常量为,忽略地球自转的影响,请推导出地球质量的表达式 。
三、计算题(本题共3小题,共38分。)
13.(24-25高一下·山东·月考)有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体,在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点,已知球体的体积,引力常量为G。
(1)求m对M的万有引力大小;
(2)现从M中挖去半径为的球体(两球心和质点在同一直线上,且两球表面相切),如图所示,求:
①剩余部分的质量;
②剩余部分对m的万有引力大小。
14.(24-25高三上·湖南·月考)2024年4月26日,“神舟十八号”载人飞船与空间站天和核心舱自主交会对接成功。某同学设想的对接过程如图所示,载人飞船在圆轨道Ⅰ的A处点火加速,沿椭圆转移轨道Ⅱ运动到远地点B,再次点火加速,进入圆轨道Ⅲ,恰好与圆轨道Ⅲ上的空间站对接。已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,圆轨道Ⅰ离地高度为h,圆轨道Ⅲ的半径为r,忽略地球自转的影响。求:
(1)地球的平均密度ρ;
(2)载人飞船从A处第一次运动到B处所用的时间t。
15.(23-24高一下·安徽亳州·期末)如图所示,A、B是地球的两颗卫星,其中卫星A是地球静止轨道静止卫星,A、B两颗卫星轨道共面,沿相同方向绕地球做匀速圆周运动。已知卫星A的轨道半径为卫星B轨道半径的4倍,卫星A的轨道半径为地球半径的6倍,地球的自转周期为,引力常量为G。求:
(1)卫星B绕地球做圆周运动的周期;
(2)地球的平均密度;
(3)若图示时刻两颗卫星相距最远,最短经过多长时间二者相距最近。
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