高考物理真题和模拟新题千题百练43万有引力定律与天体运动（一）

高考物理真题和模拟新题千题百练43 万有引力定律与天体运动（一） 1．（2014湖南十三校联考）设地球是一质量分布均匀的球体，0为地心。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。在下列四幅图中，能大致描述z轴上各点的重力加速度g的分布情况的是【来源：21cnj*y.co*m】 【知识点】万有引力定律及其应用． 【答案解析】A 【解析】：令地球的密度为ρ，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：g=，由于地球的质量为M=πR3ρ，所以重力加速度的表达式可写成：g=．根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，故在深度为R-r的井底，受到地球的万有引力即为半径等于r的球体在其表面产生的万有引力，g′=r当r＜R时，g与r成正比，当r＞R后，g与r平方成反比．故选：A． 【思路点拨】抓住在地球表面重力和万有引力相等，在矿井底部，地球的重力和万有引力相等，要注意在地球内部所谓的地球的质量不是整个地球的质量而是半径为r的球体的质量．【出处：21教育名师】 2．（2014浙江省第二次五校联考）如果太阳系几何尺寸等比例地缩小，当太阳和地球之间的平均距离为1m时，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（假设各星球的密度不变）（ ） A．地球受到的向心力比缩小前的大 B．地球的向心加速度比缩小前的小 C．地球绕太阳公转周期与缩小前的相同 D．地球绕太阳公转的线速度比缩小前的大 【参照答案】BC 【名师解析】 由万有引力定律和密度公式、体积公式可知，地球受到的向心力比缩小前的小，地球的向心加速度比缩小前的小，选项A错误B正确。由万有引力定律和密度公式、体积公式、向心力公式可知，地球绕太阳公转周期与缩小前的相同，地球绕太阳公转的线速度比缩小前的小，选项C正确D错误。 3．（2014年3月北京市东城区联考）2013年6月20日，我国首次实现太空授课，航天员王亚平在飞船舱内与地面学生实时交流了51分钟。设飞船舱内王亚平的质量为m，用R表示地球的半径，用r表示飞船的轨道半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′ 表示飞船所在处的重力加速度，用F表示飞船舱内王亚平受到地球的引力，则下列关系式中正确的是2-1-c-n-j-y A．g′=0 B．g’= g C．F=mg D． 【参照答案】B 【名师解析】在飞船舱内王亚平受到地球的引力为F=G，而GM=gR2，所以F=mg，选项CD错误。由F=mg’可得g’= g，选项B正确A错误。 【考点定位】考查万有引力定律及其相关知识。 4．（2014昆明八中检测）假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，不考虑地球自转的影响，距离地球球心为r处的重力加速度大小可能为如下图像中的哪一个【版权所有：21教育】 【参照答案】．A 【名师解析】： 设地球的密度为ρ，当物体处于地心时，所受万有引力为零，加速度为零；当距地心距离为时，只有半径为r的球体对其产生万有引力，根据得：，解得，即加速度a与r成正比，由此可判断选项B正确；当时，由得，加速度a与r的平方成反比，故选项A正确．21*cnjy*com 考点：解答本题关键要理解题目中“已知质量分布均匀的球壳对壳内物体引力为零”的含义，进而结合万有引力公式求解． 【考点定位】：此题考查图象、牛顿运动定律、万有引力定律及其相关知识。 5．（2013年5月福建省宁德市质检）2013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件。一块陨石从外太空飞向地球，到A点刚好进入大气层，由于受地球引力和大气层空气阻力的作用，轨道半径渐渐变小，则下列说法中正确的是　　21*cnjy*com A．陨石正减速飞向A处 B．陨石绕地球运转时角速度渐渐变小 C．陨石绕地球运转时速度渐渐变大 D．进入大气层陨石的机械能渐渐变大 【参照答案】．C 【名师解析】： 由 ... ...