2025版正禾一本通高三一轮总复习物理-23课下巩固精练卷(十二)　万有引力定律及应用.docxVIP

[课下巩固精练卷(十二)]万有引力定律及应用

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(选择题每题5分，解答题每题10分，建议用时：50分钟)

考点

基础题

综合题

开普勒行星运动定律

1，3，7

—

万有引力定律

2，4，5

9，12

天体质量和密度的计算

6，8

10，11，12，13

【基础落实练】

1．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知()

A．太阳位于木星运行轨道的中心

B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等

C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方

D．相等时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积

解析：选C。由开普勒第一定律(轨道定律)可知，太阳位于木星运行椭圆轨道的一个焦点上，故A错误；火星和木星绕太阳运行的轨道不同，运行速度的大小不可能始终相等，故B错误；根据开普勒第三定律(周期定律)知，太阳系中所有行星轨道的半长轴的三次方与它的公转周期的平方的比值是同一个常数，故C正确；对于太阳系某一个行星来说，其与太阳连线在相等的时间内扫过的面积相等，不同行星在相等时间内扫过的面积不相等，故D错误。

2．(2022·全国乙卷)2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们()

A．所受地球引力的大小近似为零

B．所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零

C．所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等

D．在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小

解析：选C。航天员在空间站中所受地球引力完全提供其做圆周运动的向心力，故C正确，A、B错误；根据万有引力公式F万＝Geq\f(Mm,r2)，可知在地球表面上所受引力的大小大于在飞船中所受的万有引力大小，因此在地球表面上所受引力大于其随飞船运动所需向心力的大小，故D错误。

3．1970年4月24日，中国第1颗人造地球卫星东方红一号发射成功，拉开了中国人探索宇宙奥秘，和平利用太空、造福人类的序幕，因此4月24日定为“中国航天日”。53年过去了，东方红一号仍然在太空飞行，运行在近地点441千米，远地点2286千米的椭圆轨道上，卫星质量173千克，运行周期114分钟。则()

A．东方红一号在近地点的运行速率比远地点小

B．东方红一号在近地点受到地球的万有引力比远地点小

C．地球位于东方红一号椭圆轨道的一个焦点上

D．东方红一号的运行周期大于同步卫星的运行周期

解析：选C。根据开普勒第二定律知东方红一号与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，则东方红一号卫星在近地点的运行速率大于在远地点的运行速率，A错误；根据F＝Geq\f(Mm,r2)，因为近地点到地心的距离小于远地点到地心的距离，则东方红一号在近地点受到地球的万有引力比远地点大，B错误；东方红一号绕地球在椭圆轨道上运动，则地球位于东方红一号椭圆轨道的一个焦点上，C正确；根据开普勒第三定律，东方红一号轨道的半长轴小于同步卫星轨道的半径，则东方红一号的运行周期小于同步卫星的运行周期，D错误。

4．从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍。在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时，“祝融”与“玉兔”所受着陆平台的作用力大小之比为()

A．9∶1B．9∶2

C．36∶1D．72∶1

解析：选B。悬停时，“祝融”与“玉兔”所受着陆平台的作用力大小等于它们所受的万有引力，则eq\f(F祝融,F玉兔)＝eq\f(\f(Gm火m祝融,Req\o\al(\s\up1(2),\s\do1(火))),\f(Gm月m玉兔,Req\o\al(\s\up1(2),\s\do1(月))))＝eq\f(m火,m月)·eq\f(m祝融,m玉兔)·eq\f(Req\o\al(\s\up1(2),\s\do1(月)),Req\o\al(\s\up1(2),\s\do1(火)))＝9×2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(2)＝eq\f(9,2)，故B正确。

5．假设将来的某一天，宇航员驾驶宇宙飞船，登陆