2014年高考物理三轮复习大提分专题五 万有引力与天体运动（解析版）

一、选择题

1. 难度：困难

设地球是一质量分布均匀的球体，O为地心．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．在下列四个图中，能正确描述x轴上各点的重力加速度g的分布情况的是(　　)．

2. 难度：中等

2012年6月18日，“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现自动交会对接。设地球半径为R，地面重力加速度为g 。对接成功后“神州九号”和“天宫一号”一起绕地球运行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面高度约为，运行周期为T，则

A．对接成功后，“神舟九号”飞船里的宇航员受到的重力为零

B．对接成功后，“神舟九号”飞船的加速度为g

C．对接成功后，“神舟九号”飞船的线速度为

D．地球质量为³R³

3. 难度：中等

冥王星绕太阳的公转轨道是个椭圆，公转周期为T₀，其近日点到太阳的距离为a，远日点到太阳的距离为b，半短轴的长度为c，如图所示．若太阳的质量为M，万有引力常量为G，忽略其他行星对它的影响，则(　　)．

A．冥王星从A―→B―→C的过程中，速率逐渐变小

B．冥王星从A―→B所用的时间等于

C．冥王星从B―→C―→D的过程中，万有引力对它先做正功后做负功

D．冥王星在B点的加速度为

4. 难度：困难

宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗质量相等的星球位于等边三角形的三个顶点上，任意两颗星球的距离均为R，并绕其中心O做匀速圆周运动．忽略其他星球对它们的引力作用，引力常量为G，以下对该三星系统的说法正确的是              (　　)．

A．每颗星球做圆周运动的半径都等于R

B．每颗星球做圆周运动的加速度与三颗星球的质量无关

C．每颗星球做圆周运动的周期为T＝2πR

D．每颗星球做圆周运动的线速度v＝2

二、计算题

5. 难度：困难

一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为v₁，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为v₂，已知万有引力常量为G.试求：

(1)该星球的质量；

(2)若设该星球的质量为M，一个质量为m的物体在离该星球球心r远处具有的引力势能为E_p＝－，则一颗质量为m₁的卫星由r₁轨道变为r₂(r₁＜r₂)轨道，对卫星至少做多少功？(卫星在r₁、r₂轨道上均做匀速圆周运动，结果请用M、m₁、r₁、r₂、G表示)