万有引力定律及其应用 一、单项选择题 1．下列叙述中正确的是( ) A．牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因 B．在直线运动中，物体的位移大小等于其路程 C．开普勒第三定律＝K为常数，此常数的大小只与中心天体质量有关 D．一对作用力与反作用力做功代数和一定等于或小于0 解析：伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因，故A错误；在单方向直线运动中，物体的位移大小才等于其路程，故B错误；由万有引力提供向心力得G＝mR得＝，可知常数K的大小只与中心天体质量有关，C正确；作用力与反作用力是作用在两个物体上的力，两力的做功和不能相加减，D错误． 答案：C 2．(2019·湖北武汉调研)如图为人造地球卫星的轨道示意图，LEO是近地轨道，MEO是中地球轨道，GEO是地球同步轨道，GTO是地球同步转移轨道．已知地球的半径R＝6 400 km，该图中MEO卫星的周期约为(图中数据为卫星近地点、远地点离地面的高度)( ) A．3 h B．8 h C．15 h D．20 h 解析：根据题图中MEO卫星距离地面高度为4 200 km，可知轨道半径约为R1＝10 600 km，同步轨道上GEO卫星距离地面高度为36 000 km，可知轨道半径约为R2＝42 400 km，为MEO卫星轨道半径的4倍，即R2＝4R1.地球同步卫星的周期为T2＝24 h，运用开普勒第三定律，＝，解得T1＝3 h，选项A正确． 答案：A 3．我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球．假如宇航员在月球上测得摆长为L的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为( ) A. B. C. D. 解析：据题意，已知月球上单摆的周期为T，据单摆周期公式有T＝2π，可以求出月球表面重力加速度为g＝；根据月球表面物体重力等于月球对它万有引力，有G＝mg，月球平均密度设为ρ，M＝ρV＝πr3ρ，联立以上关系可以求得ρ＝，故选项B正确． 答案：B 4．一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上．用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，FN表示人对秤的压力，下面说法中正确的是( ) A．g′＝g B．g′＝g C．FN＝mg D．FN＝mg 解析：做匀速圆周运动的飞船及其上的人均处于完全失重状态，台秤无法测出其重力，故FN＝0，C、D错误；对地球表面的物体，G＝mg，宇宙飞船所在处，G＝mg′，可得g′＝g，A错误，B正确． 答案：B 5．据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星．假设该行星质量约为地球质量的6.4倍，半径约为地球半径的2倍．那么，一个在地球表面能举起64 kg物体的人，在这个行星表面能举起的物体的质量约为(地球表面重力加速度g取10 m/s2)( ) A．40 kg B．50 kg C．60 kg D．30 kg 解析：在地球表面，万有引力近似等于重力＝mg，得g＝，因为行星质量约为地球质量的6.4倍，其半径约为地球半径的2倍，则行星表面重力加速度是地球表面重力加速度的1.6倍，而人的举力可认为是不变的，则人在行星表面所举起的物体的质量为m＝＝ kg＝40 kg，故A正确． 答案：A 二、多项选择题 6．(2017·高考全国卷Ⅱ)如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中( ) A．从P到M所用的时间等于 B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大 C．从P到Q阶段，速率逐渐变小 D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功 解析：从P到Q的时间为T0，根据开普勒行星运动第二定律可知，从P到M运动的速率大于从M到Q运动的速率，可知P到M所用的时间小于T0，选项A错误；海王星在运动过程中只受太阳的引力作用，故机 ... ...
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