高考物理一轮复习 第四章 微专题30 由”星球表面的物体“看”万有引力与重力的关系“练习（含解析）教科版-教科版高三全册物理试题.docx

微专题30 由”星球表面的物体“看”万有引力与重力的关系“1从研究对象分，主要是“天体”与“地面上的物体”天体又分“环绕天体”、“中心天体”、“双星”等；“地面上的物体”即星球表面上的物体，随星球自转分析问题时一定分清楚研究对象是天上的还是地面上的2考虑星球自转时星球表面上的物体所受重力为万有引力的分力：赤道：mgmR；两极：mg.3忽略自转时重力等于万有引力：即mgG，由此可得g、M、GMgR2等重要关系1(多选)“雪龙号”南极考察船在由我国驶向南极的过程中，经过赤道时测得某物体的重力是G1；在南极附近测得该物体的重力为G2；已知地球自转的周期为T，引力常量为G，假设地球可视为质量分布均匀的球体，由此可知()A地球的密度为B地球的密度为C当地球的自转周期为T时，放在地球赤道地面上的物体不再对地面有压力D当地球的自转周期为T时，放在地球赤道地面上的物体不再对地面有压力2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，则地球的转速应为原来的()A.倍B.倍C.倍D.倍3(2019·河南六市二模)已知在地球表面上，赤道处的重力加速度大小为g1，两极处的重力加速度大小为g2，地球自转的角速度为，引力常量为G，地球可视为质量分布均匀的球体，则地球的密度为()A.·B.·C.·D.·4(多选)科学家们通过研究发现，地球的自转周期在逐渐增大，假设若干年后，地球自转的周期为现在的k倍(k>1)，地球的质量、半径均不变，则下列说法正确的是()A相同质量的物体，在地球赤道上受到的重力比现在的大B相同质量的物体，在地球赤道上受到的重力比现在的小C地球同步卫星的轨道半径为现在的倍D地球同步卫星的轨道半径为现在的倍5(多选)(2020·吉林长春外国语学校模拟)宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g0表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对台秤的压力，则关于g0、N下面正确的是()Ag00Bg0gCN0DNmg6(多选)(2019·湖北七市联合考试)“嫦娥三号”携带“玉兔号”月球车首次实现月球软着陆和月面自动巡视勘察，并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测“玉兔号”在地球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2；地球与月球均视为球体，其半径分别为R1、R2；地球表面重力加速度为g.则()A月球表面的重力加速度为B月球与地球的质量之比为C月球与地球的第一宇宙速度之比为D“嫦娥三号”环绕月球表面做匀速圆周运动的周期为27(2019·江西师大附中模拟)勘探人员常利用“重力加速度反常”现象探寻金矿区域的位置和金矿储量如图1所示，P点为某地区水平地面上的一点，假定在P点正下方有一球形空腔或密度较大的金矿，该地区重力加速度的大小就会与正常情况有微小偏离，这种现象称为“重力加速度反常”如果球形区域内储藏有金矿，已知金矿的平均密度为，球形区域周围均匀分布的岩石密度为0，且0.已知引力常量为G，球形空腔体积为V，球心O深度为d(远小于地球半径)，则下列说法正确的是()图1A有金矿会导致P点重力加速度偏小B有金矿不会导致P点重力加速度变化CP点重力加速度反常值约为gD在图中P1点重力加速度反常值大于P点重力加速度反常值答案精析1BC设地球的质量为M，半径为R，被测物体的质量为m.经过赤道时：GG1mR在南极附近时：G2G，地球的体积为VR3地球的密度为，解得：，故A错误，B正确；当放在地球赤道地面上的物体不再对地面有压力时：mR·，所以：TT，故C正确，D错误2B赤道上的物体随地球自转时：NmR02ma，其中Nmg，要使赤道上的物体“飘”起来，即变为近地卫星，则应有N0，则mR02，所以，又2n，2n，则，故B选项正确3D设地球半径为R，物体在两极处有mg2，物体在赤道处有mg1m2R，联立解得M，R，则地球的密度·，故D正确4AC在地球赤道处，物体受到的万有引力与重力之差提供向心力，则有：mgmR，由于地球的质量、半径均不变，当周期T增大时，地球赤道上的物体受到的重力增大，故A正确，B错误；对同步卫星，根据引力提供向心力，则有：mr，当周期T增大到k倍时，则同步卫星的轨道半径为现在的倍，故C正确，D错误5BC6BD“玉兔号”月球车的质量m，月球表面的重力加速度g月，故A错误；根据mgG得M，则，故B正确；根据第一宇宙速度v，则，故C错误；根据T，又GMgR2，所以“嫦娥三号”绕月球表面做匀速圆周运动的周期T22，故D正确7C如果将近地表的球形空腔填满密度为0的岩石，则该地区重力加速度便回到正常值设重力加速度的反常值为g，填充岩石的质量M00V，金矿质量MV，假设在P点有一质量为m的物体，则Gmg，得gGG，由于金矿密度大于岩石密度，金矿对P处物体m的引力大于岩石的引力，所以有金矿时会导致重力加速度偏大，故A、B错误，C正确；根据公式gG可知重力加速度的反常值与到球心O的距离d有关，在题图中P1点到球心O的距离大于P点到球心O的距离，所以在题图中P1点重力加速度反常值小于P点重力加速度反常值，故D错误