高考物理-万有引力定律-专题练习(一)(含答案与解析)

高考物理专题练习（一）
万有引力定律
1．（多选）中俄联合火星探测器，2009年10月出发，经过3.5亿公里的漫长飞行，在2010年8月29日抵达了火星。

双方确定对火星及其卫星“火卫一”进行探测。

火卫一在火星赤道正上方运行，与火星中心的距离为9 450 km ，绕火星1周需7 h39 min 。

若其运行轨道可看作圆形轨道，万有引力常量为
1122G 6.6710Nm /kg -=⨯，则由以上信息能确定的物理量是（ ）
A ．火卫一的质量
B ．火星的质量
C ．火卫一的绕行速度
D ．火卫一的向心加速度
2．（多选）经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。

“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。

如图，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O 点做匀速圆周运动。

现测得两颗星之间的距离为L ，质量之比为12:3:2=m m ，则可知（ ）
A ．1m 、2m 做圆周运动的角速度之比为2:3
B ．1m 、2m 做圆周运动的线速度之比为3:2
C ．1m 做圆周运动的半径为2L /5
D ．1m 、2m 做圆周运动的向心力大小相等
3．2016年9月16日，北京航天飞行控制中心对天宫二号成功实施变轨控制，使天宫二号由椭圆形轨道的远地点进入近圆形轨道，等待神舟十一号到来。

10月19日凌晨，神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功，对接时的轨道高度是393公里，比神舟十号与天宫一号对接时的轨道高了50公里，这与未来空间站的轨道高度基本相同，为我国载人航天发展战略的第三步——建造空间站做好了准备。

下列说法正确的是（ ）
A ．在近圆形轨道上运行时天宫一号的周期比天宫二号的长
B ．在近圆形轨道上运行时天宫一号的加速度比天宫二号的小
C ．天宫二号由椭圆形轨道进入近圆形轨道需要减速
D ．交会对接前神舟十一号的运行轨道要低于天宫二号的运行轨道
4．【2017·天津市五区县高三上学期期末考试】2016年9月16日，北京航天飞行控制中心对天宫二号成功实施变轨控制，使天宫二号由椭圆形轨道的远地点进入近圆形轨道，等待神舟十一号到来。

10月19日凌晨，神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功，对接时的轨道高度是393公里，比神舟十号与天宫一号对接时的轨道高了50公里，这与未来空间站的轨道高度基本相同，为我国载人航天发展战略的第三步——建造空间站做好了准备。

下列说法正确的是（ ） A ．在近圆形轨道上运行时天宫一号的周期比天宫二号的长 B ．在近圆形轨道上运行时天宫一号的加速度比天宫二号的小 C ．天宫二号由椭圆形轨道进入近圆形轨道需要减速
D ．交会对接前神舟十一号的运行轨道要低于天宫二号的运行轨道
5．【2017·四川省成都市高三第一次诊断性检测】（多选）近年来，我国航天与深潜事业的发展交相辉映，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”已不再是梦想。

若如图所示处于393 km 高空圆轨道上的“神舟十一”号的向心加速度为1a ，转动角速度为l ω；处于7 062 m 深海处随地球自转的“蛟龙”号的向心加速度为2a ，转动角速度为2ω；地球表面的重力加速度为g 。

则下列结论正确的是（ ）
A ．12ω=ω
B ．l 2ω>ω
C ．l 2a g a <<
D ．12g a a >>
6．【2017·安徽省合肥市第一中学高三第三阶段考试】空间站是一种在近地轨道长时间运行，可供多名航天员巡防，长期工作和生活的载人航天器，如图所示，某空间站在轨道半径为R 的近地圆轨道I 上围绕地球运动，一宇宙飞船与空间站对接检修后再与空间站分离。

分离时宇宙飞船依靠自身动力装置在很短的距离内加速，进入椭圆轨道II 运行。

已知椭圆轨道的远地点到地球球心的距离为3.5 R ，地球质量为M ，万有引力常量为G ，则分离后飞船在椭圆轨道上至少运动多长时间才有机会和空间站进行第二次对接（ ）
t
c
2
2
--
r
'
2017·哈尔滨市第六中学上学期期末考试】（多选）假设地球可视为质量分布均匀的球体。

已知地球表面重力加速度的大小在两极为
A．飞船在轨道2上运动时，P点的速度小于Q点的速度
B．飞船在轨道1上运动的机械能大于轨道3上运动的机械能
C．测出飞船在轨道1上运动的周期，就可以测出火星的平均密度
D．飞船在轨道2上运动到P点的加速度大于飞船在轨道1上运动到P点的加速度
17．【山西省“晋商四校”2017届高三11月联考】中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。

现有一中子星，它的自转周期为T，问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定不因自转而瓦解。

计算时星体可视为均匀球体（引力常数G）
18．【甘肃省天水市第一中学2017届高三上学期第二阶段考试】某双星系统，两天体质量分别为M与m，两天体球心间距离为L，已知万有引力恒量为G，
（1）求该双星系统的周期
（2）求质量为M的天体的线速度
19．【四川省资阳市2017届高三上学期第一次诊断考试理科综合】2016年10月17日7时49分，神舟十一号飞船在酒泉卫星发射中心发射升空后准确进入预定轨道，并于北京时间19日凌晨3点半左右与天宫二号成功实施自动交会对接。

如图所示，已知“神舟十一号”从捕获“天宫二号”到实现对接用时为t，这段时间内组合体绕地球转过的角度为θ（此过程轨道不变，速度大小不变）。

地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转，求组合体运动的周期T及所在圆轨道离地高度H。

（2）由于飞船在椭圆轨道上机械能守恒，所以飞船在近地点所具有的机械能即为飞船在椭圆轨道上运行时具有的机械能，
则：211
1GMm E=mv 2
r -
飞船在椭圆轨道上运行，根据机械能守恒定律得：
221212
1GMm 1GMm mv mv G 2r 2r -=-
2B A C
【题型】选择题
．【答案】
．【答案】。