万有引力定律- 高考物理一轮复习易错疑难点练习.docx

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1、专题5.1 万有引力定律12020年月7月23日在文昌发射场，我国研发的“天问一号”火星探测器由长征五号遥四运载火箭发射升空，成功进入预定轨道。经过长达半年的航行，2020年2月10日，携带着“祝融号”火星车的“天问一号”探测器成功被火星引力捕获，顺利进入环火轨道，在为期3个月的环火运行探测后，于2021年5月15日成功在火星乌托邦平原南部着陆。在“天问一号”靠近火星的过程中，火星对“天问一号”的引力（）A保持不变B先变大后变小C越来越小D越来越大2我国自主研发的火星探测器“天问一号”于2020年7月23日12时41分在中国文昌航天发射场发射，并于2021年2月10日成功被火星捕获，顺利“刹车

2、”进入预定轨道若“天问一号”在地面时受地球的万有引力为F，则当其上升到离地面距离为地球半径的2倍时受地球的万有引力为（）ABCD32021年，“天问一号”火星探测器到达火星轨道后，着陆器脱离探测器，在万有引力的作用下逐渐靠近火星表面。已知火星的质量为，半径为，引力常量为。质量为的着陆器在距离火星表面高度为时，速度大小为，此时着陆器所受火星的引力大小为（）ABCD4地球质量大约是月球质量的81倍，一飞行器位于地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，飞行器距月球球心的距离与月球球心距地球球心的距离之比为（）A19B91C110D10152021年5月15日，我国首次火星探测任务

3、“天问一号”探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区成功软着陆。如图所示是携带“祝融号”火星车的着陆器从火星上空向火星表面软着陆过程的示意图，用表示着陆器与火星表面的距离，用表示它所受的火星引力大小，则在着陆器从火星上空向火星表面软着陆的过程中，能够描述随变化关系的大致图像是（）A B C D6在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的2.7107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的3.9102倍。则太阳对地球上某部分海水的引力是月球对地球上该部分海水的引力的多少倍（）A17.8倍B1.78102倍C1.78103倍D

4、1.78104倍7飞船运行到地球和月球间某处时，飞船所受地球、月球引力的合力恰好为零。已知地球与月球质量之比为，则在该处时，飞船到地球中心的距离与到月球中心的距离之比为（）ABCD82021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱及天舟二号组合体成功交会对接，三名宇航员顺利进入天和核心舱开展工作核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的下列说法正确的是（ ）A核心舱在轨道上飞行的周期大于B核心舱在轨道上飞行的速度大于C神舟十二号载人飞船与组合体成功对接后，空间站由于质量增大，轨道半径将明显变小D核心舱进入轨道

5、后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的倍92021年2月15日，火星探测任务天问一号探测器成功发射，通过数次轨道调整，顺利进入大椭圆环火轨道，成为中国第一颗人造火星卫星。关于探测器绕火星在椭圆轨道上的运动，忽略一切阻力以及其他卫星和天体的作用，下列说法正确的是（）A在椭圆长轴的两端点受到的万有引力大小相等B在距火星最近点的速度最大、在最远点的速度最小C在椭圆上运动到不同的位置时，探测器受到火星的万有引力大小不可能相等D在椭圆上不同的位置时，速度大小不可能相等10如图所示，将一个半径为、质量为的均匀大球，沿直径挖去两个半径均为的小球，并把其中一个小球放在球外与大球靠在一起。图中大小四个球的球心

6、在同一直线上，则大球剩余部分与球外小球间的万有引力约为（已知引力常量为）（ ）ABCD11在半径为、质量为、质量分布均匀的铜球中挖去一个半径为的球形部分，留下的空穴与铜球表面相切。在铜球外有一个质量为、可视为质点的小球，它位于铜球、空穴球心连线的延长线上，到铜球球心的距离为。挖去后铜球剩余部分对小球吸引力的大小是（）ABCD12密度均匀的球体半径为、质量为，现从球体中挖去直径为的球体，将球体放置在距离球体的球心为处，如图所示，白色部分为挖去后的空心。已知半径为的球体的体积为，引力常量为，则球体剩余部分对球体的万有引力大小为（）ABCD13地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化，怀疑

7、地下有空腔区域进一步探测发现在地面P点的正下方有一球形空腔区域储藏有天然气，如图所示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(k1)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ABCD14已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零，假设地球是质量分布均匀的球体，如图若在地球内挖一球形内切空腔，有一小球自切点A自由释放，则小球在球形空腔内将做（）A自由落体运动B加速度越来越大的直线运动C匀加速直线运动D加速度越来越小的直线运动15某兴趣小组想在地球建造从

8、地表直达地心的隧道。若将地球视为质量分布均匀的标准球体，质量为M，半径为R。已知质量分布均匀的球壳对内部引力处处为零，万有引力常量为G，忽略地球自转。则沿该隧道从地表静止释放的物体，到达地心处的速度为（）ABCD参考答案1D【详解】在“天问一号”靠近火星的过程中，火星对“天问一号”的引力可知，r逐渐减小则F越来越大，故选D。2C【详解】由题可知当上升到离地面距离为地球半径的2倍时受地球的万有引力故选C。3D【详解】由万有引力定律可得，着陆器所受火星的引力大小为由于着陆器不是做匀速圆周运动，不能用向心力公式表示，D正确。故选D。4C【详解】设月球质量为m，则地球质量为81m，地月间距离为r，飞行

9、器质量为m0，当飞行器距月球为r时，地球对它的引力等于月球对它的引力，则GG所以9，r10r，rr110故选C。5C【详解】由万有引力定律可得对比图线可知，C正确。故选C。6B【详解】设太阳的质量为M，月球质量为m，海水质量为，太阳到地球的距离为，月球到地球的距离为，由题意知由万有引力公式，太阳对海水的引力月球对海水的引力则故B正确，ACD错误。故选B。7C【详解】设地球质量与月球质量分别为、，飞船到地球中心的距离与到月球中心的距离分别为、，飞船质量为，飞船所受地球、月球引力平衡解得故选C。8D【详解】A核心舱在轨道上飞行，轨道离地面的高度约为地球半径的，因此核心舱在轨道上飞行的周期小于地球同

10、步卫星的周期，所以运行周期小于，故A错误；B第一宇宙速度为环绕卫星的最大环绕速度，核心舱在轨道上飞行的速度小于，故B错误；C神舟十二号载人飞船与组合体成功对接后，空间站由于质量增大，轨道半径不变，故C错误；D核心舱进入轨道前，受地球的万有引力大小核心舱进入轨道后，受地球的万有引力大小因此核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的倍，故D正确。故选D。9B【详解】A在椭圆长轴的两端点离火星的距离不同，所以受到的万有引力大小也不相等，故A错误；B由开普勒第二定律可知，在距火星最近点的速度最大、在最远点的速度最小，故B正确；CD如果运动到离火星距离相等的位置时，探测器受到火星的万有引力大

11、小相等，速度大小也相等，故CD错误。故选B。10B【详解】大球的质量为M，则小球的质量为，则根据万有引力定律，则大球剩余部分与球外小球间的万有引力为故选B。11D【详解】根据内部挖去一个半径为的球形空穴，则挖去质量为M在没有挖去前，大球对m的万有引力为挖去部分对m的万有引力则剩余部分对质点的引力大小12D【详解】小球B的质量为挖去小球前，A对B的万有引力挖去部分对B的引力为则剩余部分对B的万有引力故ABC错误，D正确。故选D。13D【详解】地球表面正常的重力加速度大小为,由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为，则空腔体积大小的岩石对物体吸引产生的加速度为，结合万有引力定律，即，解得：，

12、故D项正确，ABC错误14C【详解】已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零，那么在地球内挖一球形内切空腔后，小球的受力等于地球对小球的万有引力减去空腔球体的万有引力；设地球密度为，A点到空腔球心距离为r，到地球中心距离为R，则两球心的距离为R-r，那么小球受到的合外力则小球的加速度为所以小球向球心运动，加速度不变，即小球在球形空腔内做匀加速直线运动。选项C正确，ABD错误。故选C。15A【详解】如果物体在距地心为r处（），那么这个物体只会受到以地心为球心、以r为半径的那部分球体的万有引力，因为质量分布均匀的球壳对内部引力处处为零。设物体的质量为m，地球密度为，以半径为r的那部分球体的质量为联立可得物体所受的万有引力由上可知物体所受万有引力与距地心距离成正比，则该过程中万有引力的平均值对该过程列动能定理故A正确，BCD错误。故选A。