高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第4讲万有引力与航天自主测评新人教版必修2

第4讲 万有引力与航天

自主测评

一、基础知识题组

1．[对开普勒运动定律的理解] 有关行星运动的描述正确的是( )

A．行星围绕太阳运动的轨道为椭圆，太阳位于椭圆的中心

B．卫星围绕地球做椭圆运动时，在近地点的速度大于在远地点的速度 C．水星的半长轴最短，公转周期最大

D．当行星围绕太阳做匀速圆周运动时，开普勒第三定律不再适用

解析：行星围绕太阳的轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点，故A错误；由开普勒第二定律，卫星地球连线在相等时间扫过面积相等，即行星近地点速度大，远地点速度小，Ba3

对；由＝k，水星的半长轴最短，公转周期最小，C错误；开普勒第三定律是由椭圆轨道

T2推出的，适用于圆轨道，D错误．

答案：B

2．[对万有引力定律的理解]

m1m2

(多选)对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式F＝G，下列说

r2法正确的是( )

A．公式中G是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的 B．当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大 C．m1和m2所受引力大小总是相等的

D．两个物体间的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力

解析：物理学家卡文迪许通过测量几个铅球之间的万有引力，比较准确地得出了G的数m1m2

值，故A项正确；当两物体间距离r趋于零时，F＝G不适用，故B错误；两个物体间的

r2引力是一对相互作用力，大小总相等，故C项正确，D项错误．

答案：AC

3．[卫星轨道的理解]

(多选)发射一颗人造卫星，使其圆轨道满足下列条件( ) A．与地球表面上某一纬线(非赤道)是共面的同心圆 B．与地球表面上某一经度线是共面的同心圆

C．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地面是运动的 D．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地面是静止的

解析：卫星绕地球运动的向心力由万有引力提供，且万有引力始终指向地心，因此卫星的轨道不可能与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面的同心圆，故A是错误的．由于地球在不停的自转，即使是极地卫星的轨道也不可能与任一条经度线是共面的同心圆，故B是错误的．赤道上的卫星除通信卫星采用地球静止轨道外，其它卫星相对地球表面都是运动的，故C、D是正确的．

1 / 2

答案：CD 二、规律方法题组 4．[卫星变轨的理解]

某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆，由于阻力作用，人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2，用Ek1、Ek2分别表示卫星在这两个轨道上的动能，则( )

A．r1r2，Ek1 Ek2 D．r1>r2，Ek1>Ek2

解析：由于阻力使卫星高度降低，故r1>r2，由v＝

GM

知变轨后卫星速度变大，动能r

变大，Ek1

答案：B

5．[中心天体质量或周期]

一物体静置在平均密度为ρ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.

4π

B.3Gρ

3

C.

4πGρ

π

D.Gρ

3π

Gρ

解析：球形天体表面的物体做匀速圆周运动，有

GMm2π24π＝m()r，而天体的质量M＝r2T3

r3ρ，联立两式得T＝答案：D

3π

，D项对． Gρ

2 / 2