高考物理一轮复习课时练13万有引力定律及其应用含答案

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万有引力定律及其应用1.(多选)(开普勒定律)下列说法正确的是(　　)A.关于公式=k中的常量k,它是一个与中心天体有关的常量B.开普勒定律只适用于太阳系,对其他恒星系不适用C.已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期,则可判定金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离D.发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是开普勒、伽利略2.(对万有引力定律的理解)万有引力定律和库仑定律都满足距离平方反比规律,因此引力场和电场之间有许多相似的性质,在处理有关问题时可以将它们进行类比。例如电场中引入电场强度来反映电场的强弱,其定义为E=,在引力场中可以用一个类似的物理量来反映引力场的强弱。设地球质量为M,半径为R,地球表面处重力加速度为g,引力常量为G。如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点,则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是(　　)A.G B.G C.G D.3.(求天体的质量)(2020山东济南月考)嫦娥一号是我国首次发射的探月卫星,它在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上运行,运行周期为127分钟。已知引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,月球的半径为1.74×103 km。利用以上数据估算月球的质量约为(　　)A.8.1×1010 kg B.7.4×1013 kg C.5.4×1019 kg D.7.4×1022 kg4.(对黑洞的理解)理论上可以证明,天体的第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍,这个关系对于天体普遍适用。若某“黑洞”的半径约为45 km,逃逸速度可近似认为是真空中的光速。已知引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,真空中光速c=3×108 m/s。根据以上数据,估算此“黑洞”质量的数量级为(　　)A.1031 kg B.1028 kg C.1023 kg D.1022 kg5.(卫星参量的比较)(2020四川棠湖中学月考)我国在酒泉卫星发射中心用快舟一号甲运载火箭,以“一箭双星”方式,成功将微重力技术实验卫星和潇湘一号07卫星发射升空,卫星均进入预定轨道。假设微重力技术实验卫星轨道半径为R1,潇湘一号07卫星轨道半径为R2,两颗卫星的轨道半径R11),科学家推测,在以两星球球心连线为直径的球体空间中均匀分布着暗物质,设两星球球心连线长度为L,质量均为m,据此推测,暗物质的质量为(　　)A.(n-1)m B.(2n-1)mC.m D.m参考答案课时规范练13　万有引力定律及其应用1.AC　公式=k中的k是一个与中心天体有关的常量,选项A正确;开普勒定律不仅适用于太阳系,对其他恒星系也适用,选项B错误;已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期,由=k可知金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离,选项C正确;发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是牛顿和卡文迪什,选项D错误。2.C　类比电场强度定义式E=,该点引力场强弱为,所以C正确。3.D　根据万有引力提供嫦娥一号做圆周运动的向心力有G=mr2,得中心天体月球的质量M=,代入轨道半径r=R+h=1.74×103+200km=1.94×106m,周期T=127min=127×60s=7620s,引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,可得月球质量M=7.4×1022kg,故选D。4.A　由题意可知,该“黑洞”的第一宇宙速度v=根据m=G得M==kg=3×1031kg故A正确,B、C、D错误。5.C　由万有引力提供向心力有G=m,得v1=,设地球半径为R,则有G=mg,联立得v1=,由于R≠R1,故v1≠,故A错误;由公式G=m,得v=,由于R11),所以T观测=T理论