第5章 第1讲 万有引力定律(Word练习)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习（福建专版）

**基本信息** 聚焦天体运动核心规律，通过典型航天案例构建“公式应用-规律迁移-实际问题解决”的知识逻辑链，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |万有引力应用|3题(1/5/7)|引力/重力加速度计算|万有引力公式与密度公式推导，建立g-R定量关系| |开普勒定律应用|3题(2/3/4)|轨道参量与周期分析|开普勒定律与椭圆轨道特性，关联半长轴与周期| |受力与运动综合|1题(6)|受力与运动状态判断|重力与向心力关系，结合运动合成分析实际场景|

[课时跟踪检测]　　　　　　　　　　　　　　　　 1.(2025·广东佛山质量检测)中国空间站轨道高度为400~450千米，地球半径约为6 370千米。当航天员出舱在空间站舱外作业时，其所受地球的引力大约是他在地面所受地球引力的 (　　) A.0.9倍 B.0.25倍 C.0.1倍 D.0.01倍 解析：选A　设地球半径为R，空间站的轨道高度为h，航天员的质量为m，地球质量为M，航天员在地面时所受地球的引力F1=，在空间站舱外作业时所受地球的引力F2=，可得=2≈0.9，故选A。 2.(2025·福建邵武模拟)近年来，我国航天事业取得了显著的成就和发展，如载人航天工程、月球探测、火星探测等。如图所示为火星探测任务中天问一号探测器实施近火制动中的停泊轨道示意图，该停泊轨道可看作是椭圆轨道，a、b、c、d是该轨道上的四个点，其中d点为近火点，b点为远火点，则天问一号在经过这四个位置时动能最大的是 (　　) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 解析：选D　根据开普勒第二定律可知，当卫星经过近火点d时速度最大，则动能最大。故选D。 3.2024年智利的“小行星地面撞击最后警报系统”(ATLAS)发现一颗小行星其近日点与地球轨道有“亲密接触”，将其命名为2024YR4。已知其远日点距太阳约4天文单位(AU)(1 AU即地球与太阳的平均距离)，则2024YR4下次光临地球大约是在 (　　) A.2025年 B.2028年 C.2090年 D.2092年 解析：选B　2024YR4轨道的半长轴为=2.5 AU，根据开普勒第三定律得=，解得其周期约为T≈4年，故2024YR4下次光临地球大约是在2024年+4年=2028年，故选B。 4.假如某天地球加速绕太阳做椭圆轨道运动，地球到太阳的最近距离仍为R(R为加速前地球绕太阳做圆周运动时与太阳间的距离)，地球的公转周期变为8年，则在该椭圆轨道上地球距太阳的最远距离为 (　　) A.2R B.4R C.7R D.8R 解析：选C　根据题意可知，加速前地球绕太阳做圆周运动的周期T0=1年，设在该椭圆轨道上地球距太阳的最远距离为r，则椭圆轨道半长轴为a=，根据开普勒第三定律，可得=，其中T=8年，解得r=7R，故选C。 5.科学家发现3颗半径分别为R1、R2、R3(R1<R2<R3)的系外行星，其密度相同且质量分布均匀。它们表面的重力加速度分别为g1、g2、g3，忽略行星自转的影响，则符合它们表面重力加速度g与其半径R之间关系的图像是 (　　) 解析：选A　在星球表面，物体受到的万有引力等于其重力，则有=mg，结合密度的公式ρ=，V=πR3，联立可得g=πGρR，由题意可知，星球的密度相同，故g∝R，故选A。 6.(2024·全国甲卷)2024年5月，嫦娥六号探测器发射成功，开启了人类首次从月球背面采样返回之旅。将采得的样品带回地球，飞行器需经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程。月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的。下列说法正确的是 (　　) A.在环月飞行时，样品所受合力为零 B.若将样品放置在月球正面，它对月球表面压力等于零 C.样品在不同过程中受到的引力不同，所以质量也不同 D.样品放置在月球背面时对月球的压力，比放置在地球表面时对地球的压力小 解析：选D　在环月飞行时，样品所受合力提供其所需的向心力，不为零，故A错误；若将样品放置在月球正面，它对月球表面压力大小等于它在月球表面的重力大小，由于月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的，则样品在地球表面的重力大于在月球表面的重力，所以样品放置在月球背面时对月球的压力，比放置在地球表面时对地球的压力小，故B错误，D正确；样品在不同过程中受到的引力不同，但样品的质量相同，故C错误。 7.(2025·山西吕梁三模)2024年科学家发现了一颗距离地球40光年的类地行星Gliese12b，这颗行星的发现引发了全球对“第二颗地球”的热议。Gliese12b体积和地球差不多，质量约为地球的4倍。将某物体分别在Gliese12b表面与地球表面水平抛出，若水平抛出的高度和初速度均相同，则物体第一次落地时水平距离之比约为 (　　) A.4∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.1∶4 解析：选C　在星球表面，根据万有引力提供向心力，得G=mg，可得星球表面的重力加速度g=，Gliese12b和地球的质量之比约为4∶1，半径之比约为1∶1，则Gliese12b表面和地球表面的重力加速度大小之比约为4∶1，又根据h=gt2，x=v0t，可得若水平抛出的高度和初速度均相同，则物体第一次落地时的水平距离之比约为1∶2，故选C。 44 / 57 $