2018-2019学年高中一轮复习物理阶段综合评估（五）万有引力与航天.doc

阶段综合评估（五）万有引力与航天

一、单项选择题

1．今有一个相对地面静止，悬浮在赤道上空的气球。对于一个站在宇宙背景惯性系的观察者，仅考虑地球相对其的自转运动，下列对气球受力的描述正确的是()

A．该气球受地球引力、空气浮力和空气阻力

B．该气球受力平衡

C．地球引力大于空气浮力

D．地球引力小于空气浮力

解析：选C气球环绕地球做圆周运动，速度与空气相同，没有空气阻力，地球引力比空气浮力大的部分提供向心加速度，C正确。

2．(2018·江苏仪征中学检测)离地面高度为h处的重力加速度是地球表面重力加速度的eq\f(1,2)，则高度h是地球半径的()

A．2倍B．eq\f(1,2)C．eq\r(2)倍D．eq\r(2)－1

解析：选D设地球的质量为M，某个物体的质量为m，则在地球表面有Geq\f(Mm,R2)＝mg，在离地面高度为h处有Geq\f(Mm,?R＋h?2)＝meq\f(g,2)，联立得h＝(eq\r(2)－1)R，即eq\f(h,R)＝eq\r(2)－1，故选项D正确。

3．对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据已知的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T的关系作出如图所示图像，则可求得地球质量为(已知引力常量为G)()

A．eq\f(4π2a,Gb)B．eq\f(4π2b,Ga)C．eq\f(Ga,4π2b)D．eq\f(Gb,4π2a)

解析：选A由eq\f(GMm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r可得eq\f(r3,T2)＝eq\f(GM,4π2)，结合题图图线可得eq\f(a,b)＝eq\f(GM,4π2)，故M＝eq\f(4π2a,Gb)，A正确。

4．(2018·邢台模拟)为研究太阳系内行星的运动，需要知道太阳的质量，已知地球半径为R，地球质量为m，太阳与地球中心间距为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T。则太阳的质量为()

A.eq\f(4π2r3,T2R2g) B.eq\f(T2R2g,4π2mr3)

C.eq\f(4π2mgr2,r3T2) D.eq\f(4π2mr3,T2R2g)

解析：选D对绕太阳公转的地球，根据万有引力定律得Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r，根据地球表面的万有引力近似等于重力得，对地球表面物体m′有Geq\f(mm′,R2)＝m′g，两式联立得M＝eq\f(4π2mr3,T2R2g)，D正确。

5．(2018·盐城一模)牛顿提出太阳和行星间的引力F＝Geq\f(m1m2,r2)后，为证明地球表面的重力和地球对月球的引力是同一种力，也遵循这个规律，他进行了“月－地检验”。已知月球的轨道半径约为地球半径的60倍，“月－地检验”是计算月球公转的()

A．周期是地球自转周期的eq\f(1,602)

B．向心加速度是地球自由落体加速度的eq\f(1,602)

C．线速度是地球自转地表线速度的602倍

D．角速度是地球自转地表角速度的602倍

解析：选B已知月球绕地球运行轨道半径是地球半径的60倍，则月球轨道上一个物体受到的引力与它在地面附近时受到的引力之比为eq\f(1,602)，牛顿时代已经较精确的测量了地球表面的重力加速度g、地月之间的距离和月球绕地球运行的公转周期，根据圆周运动的公式得月球绕地球运行的加速度a＝eq\f(4π2,T2)r，如果eq\f(a,g)＝eq\f(1,602)，说明令月球围绕地球运动的力与地球上物体受到的引力是同一种力，故选项B正确。

6．(2018·江苏清江中学月考)“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命，假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是()

A．“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的5倍

B．“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的5倍

C．站在赤道上的人通过仪器可观察到“轨道康复者”向东运动

D．“轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救

解析：选C根据Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)得：v＝eq\r(\f(GM,r))，因为“轨道康复者”绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，则“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的eq\r(5)倍，故A项错误；根据Geq\f(Mm,r2