2014届高三物理（教科版）第一轮复习自主学习训练 滚动检测3

2014届高三物理（教科版）第一轮复习自主学习训练 滚动检测3

滚动检测(三)　万有引力定律的应用 ‎(时间：60分钟　满分：100分)‎ 一、选择题(本题共9小题，共63分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求．全部选对的得7分，选对但不全的得3分，选错或不选的得0分)‎ ‎1．下列说法正确的是 (　　)．‎ A．地心说认为：地球是宇宙的中心，太阳、月亮以及其他星球都绕地球运动 B．哥白尼的日心说认为：宇宙的中心是太阳，所有行星都绕太阳做匀速圆周运动 C．太阳是静止不动的，地球由西向东自转，使得太阳看起来自东向西运动 D．地心说是错误的，日心说是正确的 解析　由物理学史可知，地心说认为地球是宇宙的中心，日心说认为太阳是宇宙的中心，日心说和地心说都有一定的局限性，可见A、B正确，C、D错误．‎ 答案　AB ‎2．“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的运行轨道可近似视为圆形轨道，距月球表面高度分别为h1和h2，运动的向心加速度分别是a1和a2，运动周期分别为T1和T2.已知月球半径为R，则a1和a2的比值及T1和T2的比值分别为 (　　)．‎ A.＝，＝ B.＝，＝ C.＝，＝ D.＝，＝ 解析　由G＝mr＝ma，可知：T＝2π ，a＝，r是指飞行器的轨道半径，所以有＝，＝，B正确．‎ 答案　B ‎3．关于开普勒第三定律＝k，下列说法中正确的是 (　　)．‎ A．k值对所有的天体都相同 B．该公式适用于围绕太阳运行的所有行星 C．该公式也适用于围绕地球运行的所有卫星 D．以上说法都不对 解析　开普勒第三定律＝k中的k只与中心天体有关，对于不同的中心天体，k不同，A错．此公式虽由行星运动规律总结所得，但它也适用于其他天体的运动，包括卫星绕地球的运动，B、C对，D错．‎ 答案　BC ‎4．下列说法正确的是 (　　)．‎ A．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 B．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向 C．日心说的说法是正确的 D．地球绕太阳公转周期为T1，轨道半径为R1，月亮绕地球公转的周期为T2，轨道半径为R2，则＝ 解析　行星绕太阳运行轨迹实际是一椭圆轨道，故速度与它和太阳的连线不垂直，A错．行星绕太阳做曲线运动，某时刻的速度方向必沿着轨道的切线方向，B对．日心说虽然比地心说有所进步，但太阳并不是静止的，故日心说也有错误的一面，C错．开普勒第三定律适用于围绕同一中心天体转动的天体，题目中太阳和地球是不同的中心天体，故＝k值是不同的，D错．‎ 答案　B ‎5．设月球绕地球运动的周期为27天，则地球的同步卫星到地球中心的距离r1‎ 与月球中心到地球中心的距离r2之比为 (　　)．‎ A．3∶1 B．9∶1 ‎ C．27∶1 D．1∶9‎ 解析　设两行星运动的周期分别为T1、T2，它们的椭圆轨道的半长轴分别为r1、r2，由开普勒第三定律得：＝，＝＝ ＝.‎ 答案　D ‎6．关于万有引力，下列说法正确的是 (　　)．‎ A．万有引力只有在天体与天体之间才能明显表现出来 B．一个苹果由于其质量很小，所以它受地球的万有引力几乎可以忽略 C．地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引力 D．地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表面附近的 解析　由月—地检验可知：自然界中任何两个物体间都有性质相同的引力作用，故A错；苹果质量虽小，但由于地球质量很大，故引力不可忽略，B错；物体间的引力是相互的，由牛顿第三定律知应等大，故C错、D选项正确．‎ 答案　D ‎7．地球的质量是月球质量的81倍，若地球吸引月球的力的大小为F，则月球吸引地球的力的大小为 (　　)．‎ A. B．F ‎ C．‎9F D．‎‎81F 解析　地球吸引月球的力与月球吸引地球的力是一对作用力与反作用力．根据牛顿第三定律，这两个力大小相等，所以月球吸引地球的力的大小也为F.‎ 答案　B ‎8．某行星的半径是地球半径的3倍，质量是地球质量的25倍，则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的 (　　)．‎ A．12.5倍 B.倍 C.倍 D．4倍 解析　地球表面物体的重力等于它与地球间的万有引力，即mg地＝G①，同理在某行星表面，mg行＝G②，由①、②得g行＝g地，故C项正确．‎ 答案　C ‎9．地球有一个可能的天然卫星被命名为“J002E‎2”‎，这个天体是美国亚利桑那州的业余天文爱好者比尔·杨发现的，他发现“J002E‎2”‎并不是路经地球，而是以50天的周期围绕地球运行，其特征很像火箭的残片或其他形式的太空垃圾．由此可知“J002E‎2”‎绕地半径与月球绕地的半径之比约为 (　　)．‎ A. B. C. D. 解析　由万有引力提供向心力有＝m1r1和＝m月r月，两式相比解得：≈ ，A正确．‎ 答案　A 二、计算题(本题共3小题，共37分．本题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)‎ ‎10．(12分)已知海王星绕太阳运转的平均轨道半径为4.50×‎1012 m，地球绕太阳公转的平均轨道半径为1.49×‎1011 m，试估算海王星绕太阳运转的周期．‎ 解析　设海王星绕太阳运转的平均轨道半径为r1，周期为T1，地球绕太阳公转的轨道半径为r2，周期为T2，由开普勒第三定律有＝，故T1＝·T2＝ ×1年＝166年．‎ 答案　166年 ‎11．(12分)两艘轮船，质量都是1.0×104 t，相距‎10 km，它们之间的引力是多大？将这个力与轮船所受重力比较，看看比值是多少．‎ 解析　轮船之间的引力为 F＝G＝6.67×10－11× N＝6.67×10－5 N 轮船所受的重力为G＝mg＝1.0×107×9.8 N＝9.8×107 N，两轮船之间的引力与轮船所受重力之比为：＝6.80×10－13.‎ 答案　6.67×10－5 N　6.80×10－13‎ ‎12．(13分)最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后曾发射过许多探测器．称为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年登上火星.2004年，又有“勇气”号和“机遇”号探测器登上火星．已知地球质量约是火星质量的9.3倍，地球直径约是火星直径的1.9倍，探测器在地球表面和火星表面所受引力的比值是多少？‎ 解析　设探测器的质量为m，根据万有引力定律，它在地面和火星表面分别受地球和火星的引力为 F地＝G，F火＝G.‎ 所以＝·＝9.3×＝2.6.‎ 答案　2.6∶1‎