2026版高考物理基础练习-万有引力定律及应用.docxVIP

微练17万有引力定律及应用

梯级Ⅰ基础练

1.(2024·甘肃卷)小杰想在离地表一定高度的天宫实验室内，通过测量以下物理量得到天宫实验室轨道处的重力加速度，可行的是(D)

A.用弹簧秤测出已知质量的砝码所受的重力

B.测量单摆摆线长度、摆球半径以及摆动周期

C.从高处释放一个重物、测量其下落高度和时间

D.测量天宫实验室绕地球做匀速圆周运动的周期和轨道半径

解析在天宫实验室内，物体处于完全失重状态，重力提供了物体绕地球匀速圆周运动的向心力，故A、B、C中的实验均无法得到天宫实验室轨道处的重力加速度。由重力提供绕地球做匀速圆周运动的向心力得mg=GMmr2=m4π2T2r，整理得轨道重力加速度为g=4

2.(多选)(2025·武汉模拟)节气是指二十四个时节和气候，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过15°定为一个节气，如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图，其中冬至时地球在近日点附近。根据如图，下列说法正确的是(AB)

A.芒种时地球公转速度比小满时小

B.芒种到小暑的时间间隔比大雪到小寒的长

C.立春时地球公转的加速度与立秋时大小相等

D.春分、夏至、秋分、冬至四个节气刚好将一年的时间分为四等份

解析从题图中我们可以看到，冬至时地球位于近日点附近，公转速度最快。随着地球向远日点移动，公转速度逐渐减慢。因此，芒种(位于远日点附近)时的公转速度应该比小满(位于近日点和远日点之间)时慢，A项正确；由于公转速度的变化，芒种到小暑的时间间隔与大雪到小寒的时间间隔并不相等，芒种到小暑的时间间隔要大于大雪到小寒的时间间隔，B项正确；地球公转的加速度与地球到太阳的距离有关，立春时和立秋时，地球到太阳的距离并不相等(立春时离太阳较近，立秋时离太阳较远)，因此公转加速度也不相等，C项错误；春分、夏至、秋分、冬至四个节气虽然分别代表了春、夏、秋、冬四季的开始，但它们并不刚好将一年的时间分为四等份。实际上，由于地球公转轨道是椭圆形的，各季节的长度并不相等，D项错误。

3.(2025·哈尔滨模拟)电影《流浪地球》讲述的是由于太阳快速老化膨胀，人类制定了“流浪地球”计划，这首先需要使地球停止自转，再将地球推移出太阳系到达距离太阳最近的恒星(比邻星)。为了使地球停止自转，设想的方案就是在地球赤道上均匀地安装N台“喷气”发动机，如图所示(N较大，图中只画出了4个)。假设每台发动机均能沿赤道的切线方向提供推力，该推力可阻碍地球的自转。将地球看成质量分布均匀的球体，下列说法正确的是(A)

A.地球自转刹车过程中，赤道附近的重力加速度逐渐变大

B.地球自转刹车过程中，两极附近的重力加速度逐渐变大

C.地球停止自转后，赤道附近比两极附近的重力加速度大

D.地球停止自转后，赤道附近比两极附近的重力加速度小

解析设地球质量为M，地球半径为R，地球自转角速度为ω，两极附近的重力加速度为g0，赤道附近的重力加速度为g；则物体在两极处有GMmR2=mg0，物体在赤道处有GMmR2=mg+mω2R，地球自转刹车过程中，地球自转角速度逐渐减小，赤道附近的重力加速度逐渐变大，两极附近的重力加速度保持不变；地球停止自转后，则有GMmR2=mg0，GMmR

4.如图所示，一个质量均匀分布的半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F。如果在球体中央挖去半径为r的一部分球体，且r=R2，则原球体剩余部分对质点P的万有引力大小变为(A

A.78FB.34FC.16FD

解析设原球体的质量为M，质点P的质量为m0，球心与质点P的距离为L。根据m=43ρπr3知，挖去部分的小球的质量m=18M，没挖去前，原球体对质点P的引力F=GMm0L2，挖去的部分对质点P的引力F=Gmm0L2=18F，则剩余部分对质点P的引力

5.(2024·全国甲卷)2024年5月，嫦娥六号探测器发射成功，开启了人类首次从月球背面采样返回之旅。将采得的样品带回地球，飞行器需经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程。月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的16。下列说法正确的是(D

A.在环月飞行时，样品所受合力为零

B.若将样品放置在月球正面，它对月球表面压力等于零

C.样品在不同过程中受到的引力不同，所以质量也不同

D.样品放置在月球背面时对月球的压力，比放置在地球表面时对地球的压力小

解析在环月飞行时，样品所受合力提供所需的向心力，不为零，A项错误；若将样品放置在月球正面，它对月球表面压力大小等于它在月球表面的重力大小；由于月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的16，则样品在地球表面的重力大于在月球表面的重力，所以样品放置在月球背面时对月球的压力比放置在地球表面