第5章 万有引力与宇宙航行 强化训练-【知识通关宝典】2026年广东高中物理学业水平合格性考试

**基本信息** 聚焦万有引力与宇宙航行核心知识，通过基础概念辨析与公式应用题型，构建从定律理解到卫星运动规律的逻辑链条，强化物理观念与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|5题（1/4/5/6/9）|概念辨析题|从万有引力定律本质（G的属性）→经典力学适用范围→日心说与地心说发展，形成理论认知基础| |公式应用|4题（2/3/7/14）|定量计算题|围绕第一宇宙速度公式推导与应用，结合万有引力公式变式，建立公式与物理量关系| |规律理解|3题（10/11/13）|规律应用题|以开普勒定律、卫星运动参量（v/ω/a）规律为核心，体现运动和相互作用观念| |综合应用|3题（8/12/15）|图表分析题|结合国际单位制、多卫星运动比较，强化科学思维中的模型建构与推理|

强化训练五　万有引力与宇宙航行 1.关于万有引力定律及其表达式F=G,下列说法正确的是 (　　) A.对于不同物体,G取值不同 B.G是引力常量,由实验测得 C.两个物体彼此所受万有引力方向相同 2.地球半径为R,地球表面重力加速度为g,则第一宇宙速度为 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. B. C. 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 3.物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度叫第一宇宙速度,其大小为(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.7.9 km/s B.11.2 km/s C.16.7 km/s 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 4.研究下列物体的运动,不适合使用经典力学描述的是 (　　) A.行驶的自行车 B.接近光速运动的粒子 C.投出的篮球 D.飞驰的汽车 5.提出“日心说”的科学家是 (　　) A.哥白尼 B.牛顿 C.第谷 D.开普勒 6.关于经典力学,下列说法正确的是 (　　) A.仅适用于微观粒子的运动 B.适用于宏观物体的低速运动 C.经典力学中,物体的质量与其运动速度有关 D.经典力学中,物体的长度与其运动速度有关 7.在19世纪末,科学家认识到人类要实现飞出大气层进入太空,就要摆脱地球引力的束缚,首要条件是必须具有足够大的速度,也就是说要进入绕地球飞行的轨道成为人造卫星,最小速度为7.9 km/s,此速度称为 (　　) A.第一宇宙速度 B.第二宇宙速度 C.脱离速度 D.逃逸速度 8.下列物理量单位,不属于国际单位制中基本单位的是 (　　) A.千克 B.米 C.牛 D.秒 9.下列说法正确的是 (　　) A.地球是宇宙的中心,太阳、月亮及其他行星都绕地球运动 B.太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动 C.地球是绕太阳运动的一颗行星 D.地心说是哥白尼提出的 10.万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律.以下说法正确的是(　　) A.物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的 B.人造地球卫星离地球越远,受到地球的万有引力越大 C.人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供 D.宇宙飞船内的航天员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用 11.关于人造地球卫星,下列说法正确的是 (　　) A.卫星距离地面越高,卫星的速度就越大 B.卫星距离地面越高,卫星的周期就越大 C.卫星做匀速圆周运动的速度大于第一宇宙速度 D.地球同步卫星只能在赤道的正上方,但离地心的距离是可按需要选择不同的值 12.如图所示,在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C,在某一时刻恰好在同一直线上,则 (　　) A.vA<vB<vC B.向心加速度aA>aB>aC C.根据万有引力定律,有FA>FB>FC D.运动一周后,C先回到原点 13.(多选)开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律,后人称之为开普勒行星运动定律.关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是 (　　) A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上 B.对任何一颗行星来说,离太阳越近,运行速率就越大 C.在牛顿发现万有引力定律后,开普勒才发现了行星的运行规律 D.开普勒独立完成了观测行星的运行数据、整理观测数据、发现行星运动规律等全部工作 14.(多选)要使两物体间的万有引力减小到原来的,下列办法可以采用的是 (　　) A.使两物体的质量各减小一半,距离不变 B.使其中一个物体的质量减小到原来的,距离不变 C.使两物体间的距离增大为原来的2倍,质量不变 D.使两物体间的距离和质量都减小为原来的 15.(多选)如图所示为在同一轨道平面上的三颗人造地球卫星A、B、C,下列说法正确的是 (　　) A.根据v=可知,三颗卫星的线速度vA<vB<vC B.根据万有引力定律可知,三颗卫星受到的万有引力FA>FB>FC C.三颗卫星的向心加速度aA>aB>aC D.三颗卫星运行的角速度ωA>ωB>ωC 学科网（北京）股份有限公司 $ 强化训练五　万有引力与宇宙航行 1.B　 2.A　【解析】第一宇宙速度是指航天器沿地球表面做圆周运动时必须具备的速度,也叫环绕速度.此时万有引力提供向心力,且由于是贴近地球表面运行,因而万有引力大小可以近似等于物体受到的重力大小,则有mg=,求得A项正确. 3.A　【解析】本题直接考查第一宇宙速度.第一宇宙速度是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的最小发射速度,也是最大的环绕速度,v1=7.9 km/s. 4.B　【解析】经典力学不适用于研究高速微观物体的运动,只适用于低速宏观物体的运动. 5.A　【解析】16世纪,波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,他认为所有行星绕太阳做圆周运动,太阳是中心,这与此前的“地心说”观点不同. 6.B　【解析】经典力学认为时间、空间是绝对的,物体质量也是与运动无关的,经典力学只适用于宏观物体的低速运动,这也正是经典力学的局限性. 7.A　8.C　9.C　10.C 11.B　【解析】卫星离地面越高,速度就越小,A项错误;第一宇宙速度是最大环绕速度,C项错误;地球同步卫星只能在赤道上方固定的轨道做匀速圆周运动,否则不能与地球同步. 12.B　【解析】由G=,得v=,即轨道半径越大,绕行速度越小,A项错误;由F=G知,A、B、C质量关系未知不能比较万有引力大小,而半径越大向心加速度越小,B项正确,C项错误;由G=mR得T=2π,则半径越大,周期越大,A先回到原点,D项错误. 13.AB　【解析】根据开普勒行星运动第一定律——所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上,所以A正确;根据开普勒行星运动第二定律——对每一个行星而言,太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,所以对任何一颗行星来说,离太阳越近,运行速率就越大,所以B正确;在开普勒发现了行星的运行规律后,牛顿才发现万有引力定律,故C错误;开普勒整理第谷的观测数据后,发现了行星运动的规律,所以D错误. 14.ABC　【解析】由万有引力定律F=G可知,选项A、B、C中两物体间的万有引力都将减少到原来的,而选项D中两物体间的万有引力保持不变,故选项A、B、C正确. 15.CD　【解析】由G=m得v= ,故vA>vB>vC,选项A错误;卫星受的万有引力 F=G,但三颗卫星的质量关系不知道,故它们受的万有引力大小不能比较,选项B错误;由G=ma得a=,故aA>aB>aC,选项C正确;由G=mω2r得ω= ,故ωA>ωB>ωC,选项D正确. 学科网（北京）股份有限公司 $