（精编）2020届高考物理复习专题05万有引力与航天培优押题预测卷A卷

专题05 万有引力与航天培优押题预测卷A卷

一、选择题（在每小题给出的4个选项中，第1-8题只有一个选项正确，第9-12题有多个选项正确） 1．牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯等人研究的基础上，总结出牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学体系，物理学从此成为一门成熟的自然科学，下列有关说法正确的是( ) A． 牛顿认为力的真正效应是维持物体的速度 B． 牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础

C． 牛顿巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里测出了引力常量的数值 D． 经典力学的建立标志着近代自然科学进入了微观世界 【答案】B

【解析】牛顿认为力的是改变物体的运动状态的原因，故A错误；万有引力定律是牛顿在总结开普勒等人的研究成果基础上得出的，牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础，故B正确；卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里测出了引力常量的数值，故C错误；量子力学的建立标志着近代自然科学进入了微观世界，故D错误。故选B。

2．目前海王星有14颗已知的天然卫星,“海卫一”是海王星的卫星中最大的一颗。若“海卫一”绕海王星的运行轨道视为圆其轨道半径为r,运行周期为T,将海王星视为质量分布均匀且半径为R的球体,引力常量为G,则海王星的质量为

A． B． C． D．

【答案】C

3．已知地球两极的重力加速度为g,地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍。考虑地球自转的影响把地球视为质量均匀分布的球体,则赤道上的重力加速度为

A． B． C． D．

【答案】D

1

【解析】设地球质量为，半径为，自转周期为。有一质量为的卫星，该卫星在地球两极，有：；

该卫星在地球赤道上，有：；该卫星在同步轨道上，有：，联立上面三个

式子，得，选项D正确。

4．2018年7月10日，我国成功发射了第三十二颗北斗导航卫星。该卫星是倾斜地球同步轨道卫星，它的运转轨道面与地球赤道面有夹角，离地面的高度和地球静止同步轨道卫星一样。仅考虑卫星与地球间的作用，关于该颗卫星，下列说法正确的是（ ）

A． 该卫星的向心力与地球静止轨道上卫星的向心力一样大 B． 该卫星的角速度大小等于地球静止同步轨道卫星的角速度大小 C． 该卫星的加速度大于地球静止同步轨道卫星加速度 D． 该卫星的环绕速度大于7.9km/s 【答案】B

C项：由公式，得，所以两卫星的加速度大小相等，故C错误；

D项：7.9km/s为卫星绕地球做圆周运动的最大线速度，所以该卫星的线速度应小于7.9km/s，故D错误。 故应选B。

5．2018年3月30日我国成功发射第三十颗北斗导航卫星，这颗卫星属于中圆地球轨道卫星，在轨高度约为21500km，该高度处重力加速度为g1，该卫星的线速度为v1，角速度为ω1，周期为T1。2017年9月17日天舟一号在高度约400km的圆轨道上开始独立运行，该高度处重力加速度为g2，天舟一号的线速度为v2，角速度为ω2，周期为T2。则

A． g1＞g2 B． v1＞v2 C． ω1＜ω2 D． T1< T2 【答案】C

【解析】A项：由公式

可知，高度越高，重力加速度越小，所以g1

2

B项：由公式可知，高度越高，线速度越小，所以v1

C项：由公式可知，高度越高，角速度越小，所以ω1＜ω2，故C正确；

D项：由公式故应选C。

可知，高度越高，周期越大，所以T1<>T2，故D错误；

6．地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a,假设月球绕地球做匀速圆周运动,轨道半径为r1,向心加速度为a1。已知引力常量为G,地球半径为R。下列说法中正确的是( )

A． 地球质量M=

B． 地球密度为

C． 地球的第一宇宙速度为

D． 向心加速度之比= 【答案】B

误．

7．宇宙中两颗靠得比较近的恒星可认为只受到彼此之间的万有引力作用相互绕转,称之为双星系统。设双星A、B绕其连线上的某点做匀速圆周运动，下列说法中正确的是： A． A、B的角速度相同 B． A、B的线速度相同

C． A、B做圆周运动的轨道半径与质量成正比 D． A、B的向心加速度大小相等

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【答案】A

【解析】两星同轴转动，故角速度相等，由于两者绕同一点做匀速圆周运动的半径不一定相同，根据

可知

线速度不一定相等，A正确B错误；两者之间的引力充当向心力，故间的轨道半径与质量成反比，C错误；根据

，解得，即两者之

可知，两者之间的向心加速度大小不一定相等，D错误．

8．假设地球可视为质量分布均匀的球体。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,万有引力常量为G 。则地球的密度可表示为( )

A． 【答案】A

B． C． D．

【解析】在两极，引力等于重力，则有：

由此可得地球质量：

由以上各式解得：故A正确。

9．牛顿设想：“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，即都与距离的平方成反比，与两物体质量乘积成正比。已知月地距离 r 约为地球半径 R 的 60 倍，地球半径 R 约为月球半径 r 月的 4 倍，根据牛顿的上述猜想和牛顿运动定律可以推知： A． 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 1/60

2

B． 根据

求出的月球公转的加速度约为地面重力加速度的 1/60

4

2