2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第4章 第4課時(shí) 萬(wàn)有引力定律與天體運(yùn)動(dòng)分組訓(xùn)練（含解析）.doc

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2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第4章 第4課時(shí) 萬(wàn)有引力定律與天體運(yùn)動(dòng)分組訓(xùn)練（含解析） A組　開(kāi)普勒定律的應(yīng)用 1．太陽(yáng)系中8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道．下列4幅圖是用來(lái)描述這些行星運(yùn)動(dòng)所遵從的某一規(guī)律的圖象．圖中坐標(biāo)系的橫軸是lg，縱軸是lg；這里T和R分別是行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑，T0和R0分別是水星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑．下列4幅圖中正確的是(　　) 【答案】B 【解析】根據(jù)開(kāi)普勒第三定律的知識(shí)：周期的平方與軌道半徑的三次方成正比可知T2＝kR3，T＝kR兩式相除后取對(duì)數(shù)，得：lg＝lg，整理得：2lg＝3lg，選項(xiàng)B正確． B組　萬(wàn)有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用 2．一物體靜置在平均密度為ρ的球形天體表面的赤道上，已知萬(wàn)有引力常量為G，若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對(duì)天體表面壓力恰好為零，則天體自轉(zhuǎn)周期為(　　) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】赤道表面的物體對(duì)天體表面的壓力為零，說(shuō)明天體對(duì)物體的萬(wàn)有引力恰好等于物體隨天體轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的向心力，有＝m()2R，化簡(jiǎn)得T＝ ，正確答案為C. 3．據(jù)報(bào)道，最近在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍．一個(gè)在地球表面重量為600 N的人在這個(gè)行星表面的重量將變?yōu)?60 N，由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為(　　) A．0.5 B．2 C．3.2 D．4 【答案】B 【解析】天體表面物體的重力近似等于天體與物體間的萬(wàn)有引力，即＝mg，在地球表面＝G地＝600 N，在行星表面＝G星＝960 N，兩式相比得：＝＝，又因?yàn)镸星/M地＝6.4，所以R星/R地＝2. 4．宇航員在一星球表面上的某高處，沿水平方向拋出一小球．經(jīng)過(guò)時(shí)間t，小球落到星球表面，測(cè)得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng).若拋出時(shí)初速度增大到2倍，則拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng).已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上，該星球的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G.求該星球的質(zhì)量M. 【答案】 【解析】設(shè)第一次拋出速度為v、高度為h，根據(jù)題意可得下圖： 依圖可得： 解方程組得g＝ 質(zhì)量為m的物體在星球表面所受重力等于萬(wàn)有引力，得 mg＝G 解得星球質(zhì)量M＝＝.