2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第4章 第4課時(shí) 萬(wàn)有引力定律與天體運(yùn)動(dòng)分組訓(xùn)練(含解析)

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1、2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第4章 第4課時(shí) 萬(wàn)有引力定律與天體運(yùn)動(dòng)分組訓(xùn)練(含解析) A組 開(kāi)普勒定律的應(yīng)用 1.太陽(yáng)系中8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道.下列4幅圖是用來(lái)描述這些行星運(yùn)動(dòng)所遵從的某一規(guī)律的圖象.圖中坐標(biāo)系的橫軸是lg,縱軸是lg;這里T和R分別是行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑,T0和R0分別是水星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑.下列4幅圖中正確的是(  ) 【答案】B 【解析】根據(jù)開(kāi)普勒第三定律的知識(shí):周期的平方與軌道半徑的三次方成正比可知T2=kR3,T=kR兩式相除后取對(duì)數(shù),得:lg=lg,整理得:2lg=3lg,選項(xiàng)B正確. B組 萬(wàn)有引

2、力定律在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用 2.一物體靜置在平均密度為ρ的球形天體表面的赤道上,已知萬(wàn)有引力常量為G,若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對(duì)天體表面壓力恰好為零,則天體自轉(zhuǎn)周期為(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】赤道表面的物體對(duì)天體表面的壓力為零,說(shuō)明天體對(duì)物體的萬(wàn)有引力恰好等于物體隨天體轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的向心力,有=m()2R,化簡(jiǎn)得T= ,正確答案為C. 3.據(jù)報(bào)道,最近在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星,其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍.一個(gè)在地球表面重量為600 N的人在這個(gè)行星表面的重量將變?yōu)?60 N,由此可推知,該行星的半徑與地球半徑之比約為(  

3、) A.0.5 B.2 C.3.2 D.4 【答案】B 【解析】天體表面物體的重力近似等于天體與物體間的萬(wàn)有引力,即=mg,在地球表面=G地=600 N,在行星表面=G星=960 N,兩式相比得:==,又因?yàn)镸星/M地=6.4,所以R星/R地=2. 4.宇航員在一星球表面上的某高處,沿水平方向拋出一小球.經(jīng)過(guò)時(shí)間t,小球落到星球表面,測(cè)得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng).若拋出時(shí)初速度增大到2倍,則拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng).已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上,該星球的半徑為R,萬(wàn)有引力常量為G.求該星球的質(zhì)量M. 【答案】 【解析】設(shè)第一次拋出速度為v、高度為h,根據(jù)題意可得下圖: 依圖可得: 解方程組得g= 質(zhì)量為m的物體在星球表面所受重力等于萬(wàn)有引力,得 mg=G 解得星球質(zhì)量M==.

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