2019届高考物理江苏专版一轮复习课时检测(十四) 万有引力定律及其应用 Word版含解析 下载本文

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解析:选BD 卫星行程为s,卫星与月球中心连线扫过的角度是θ弧度,那么,轨道s

半径为θ;卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动,故轨道半径大于月球半径,故A错误;v2ssGMm

卫星轨道半径R=θ,运行速度v=t,那么由万有引力提供向心力可得:2=mR,所以RRv2s3M

月球质量为:M=G=故B正确;轨道半径大于月球半径,故月球密度为:ρ>2 ,Gθt43

πR3s3Gθt23θ2=3= ,故C错误;由万有引力提供向心力可得线速度为:v= 4s4πGt2π3θ3GM

R ,故若该

卫星距月球表面的高度变大,则轨道半径变大,其绕月运动的线速度变小,故D正确。

15.有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体,在距离球心OR

为2R的地方有一质量为m的质点,现在从M中挖去一半径为的球2体(如图),然后又在挖空部分填满另外一种密度为原来2倍的物质,如图所示。则填充后的实心球体对m的万有引力为( )

11GMmA.

36R2GMmC. 3R25GMmB. 18R213GMmD.

36R2M

解析:选A 设球体密度为ρ,则ρ=,

43πR3

R

在球体内部挖去半径为的球体,挖去小球的质量为:

24R?2M

m′=ρπ?=,

3?2?8

挖去小球前,球与质点的万有引力: GMmGMm

F1==

4R2?2R?2M

Gm8GMm

被挖部分对质点的引力为:F2==2, 3R18R2??

?2?

填充物密度为原来物质的2倍,则填充物对质点的万有引力为挖去部分的二倍,填充后的实心球体对m的万有引力为:F1-F2+2F2=

11GMm

,A正确,B、C、D错误。 36R216.[多选](2018·平度二模)我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星500”的11实验活动。假设王跃登陆火星后,测得火星的半径是地球半径的,质量是地球质量的。

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已知地球表面的重力加速度是g,地球的半径为R,王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h,忽略自转的影响,下列说法正确的是( )

A.火星的密度为

2g

3πGR

2g 9

B.火星表面的重力加速度是2

C.火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为 3

9h

D.王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能达到的最大高度是 4MmGM1

解析:选AD 由G2=mg,得到:g=2,已知火星半径是地球半径的,质量是RR2144

地球质量的,则火星表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的,即为g,故B错误;

999M′mgR2

设火星质量为M′,由万有引力等于重力可得:G=mg′,解得: M′=,密度9GR′2M′v22gMm

为:ρ′==,故A正确;由G2=mR,得到v=

RV′3πGR度是地球第一宇宙速度的GMR,火星的第一宇宙速2

倍,故C错误;王跃以初速度v0在地球起跳时,根据竖直上抛3

v024

的运动规律得出可跳起的最大高度是:h=,由于火星表面的重力加速度是g,王跃以相

2g99

同的初速度在火星上起跳时,可跳起的最大高度h′=h,故D正确。

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