高考物理最新模拟题精选训练（万有引力与航天）专题01 万有引力与重力的关系（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc

专题01 万有引力与重力的关系1(2016·河北石家庄期末)北京时间2015年7月24日，美国宇航局宣布，可能发现了“另一个地球”开普勒452b。将开普勒452b简化成如图所示的模型： MN为该星球的自转轴，A、B是该星球表面的两点，它们与地心O的连线OA、OB与MN的夹角分别为30°，60°；在A、B两点处放置质量分别为mA、mB的物体。设该星球的自转周期为T，半径为R，引力常量为G。则下列说法正确的是()A该星球的第一宇宙速度为B若不考虑该星球自转，在A点用弹簧测力计称量质量为mA的物体，平衡时示数为F，则星球的质量为C放在A、B两点处的物体随星球自转的向心力大小的比值为D放在A、B两点处的物体随星球自转的向心力大小的比值为【参考答案】.C【名师解析】2(2016·河北沧州高三月考)如图所示，在1687年出版的自然哲学的数学原理一书中，牛顿设想，抛出速度很大时，物体就不会落回地面。已知地球半径为R，月球绕地球公转的轨道半径为n2R，周期为T，不计空气阻力，为实现牛顿设想，抛出速度至少为()A. B.C. D.【参考答案】.D【名师解析】根据万有引力提供向心力，即m，rn2R，在地球表面附近，万有引力等于重力得：Gm，又rn2R，联立解得，v。3(2016·江西八校联考)据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。假设该行星质量约为地球质量的6.4倍，半径约为地球半径的2倍。那么，一个在地球表面能举起64 kg物体的人在这个行星表面能举起的物体的质量约为()A40 kg B50 kg C60 kg D30 kg【参考答案】.A4(2016·华中师大附中一模)地球赤道上的物体重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，要使赤道上的物体“飘”起来，则地球的转速就应为原来的()A.倍 B.倍C.倍 D.倍【参考答案】.B【名师解析】赤道上的物体随地球自转时：GFNmR02ma，其中FNmg。要使赤道上的物体“飘”起来，即变为近地卫星，则应有FN0，于是GmR02，所以，故B选项正确。5（甘肃省嘉峪关市第一中学2016届高三第六次模拟考试理科综合）某地区的地下发现天然气资源，如图所示，在水平地面P点的正下方有一球形空腔区域 内储藏有天然气假设该地区岩石均匀分布且密度为，天然气的密度远小于，可忽略 不计如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为g；由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为kg(k<l)已知引力常量为G，球形空腔的球心深度为d，则此球形空腔的体积是 A B C D【参考答案】D【名师解析】试题分析：如果将近地表的球形空腔填满密度为的岩石，则该地区重力加速度便回到正常值，因此，如果将空腔填满，地面质量为的物体的重力为，没有填满时是，故空腔填满后引起的引力为；根据万有引力定律，有： 。解得： ，故选项D正确。【名师点睛】如果将近地表的球形空腔填满密度为的岩石，则该地区重力加速度便回到正常值；根据万有引力等于重力列出等式，结合几何关系求出空腔体积。6.有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面处重力加速度的4倍，则该星球的质量将是地球质量的(忽略其自转影响)()A. B.4倍 C.16倍 D.64倍【参考答案】.D7.（2014海南）.设地球自转周期为T，质量为M，引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R。同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为A BC D【参考答案】.A【名师解析】物体在南极静止时受到的支持力等于万有引力G；设物体在赤道水平面上静止时所受到的支持力为F，则有：G-F=mR，解得F= G-.。所受到的支持力之比为，选项A正确。8（2012·新课标理综）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。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（ ）A. B. C. D. 【参考答案】A【名师解析】在地球表面，g=GM/R2，M=R3.在矿井底部，g=GM/(R-d)2, M=(R-d)3.。联立解得g/ g=，选项A正确。9（2014·全国新课标理综II）假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0；在赤道的大小为g；地球自转的周期为T；引力常量为G。地球的密度为（ ）A. B. B. C. D. 【参考答案】B10（2010·北京）一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为（ ）A.B.C. D. 【参考答案】D【名师解析】赤道表面的物体对天体表面的压力为零,说明天体对物体的万有引力恰好等于物体随天体转动所需要的向心力，有，化简得，正确答案为D 。11.（2012·福建）一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N，已知引力常量为G,，则这颗行星的质量为（ ）Amv2/GN Bmv4/GNC Nv2/Gm DNv4/Gm.【参考答案】B