高考物理二轮复习 第四章 万有引力与航天 夯基保分练 万有引力定律与天体运动.doc

夯基保分练万有引力定律与天体运动a级保分练1(2017湖北七市联考)人造地球卫星在绕地球做圆周运动的过程中，下列说法中正确的是()a卫星离地球越远，角速度越大b同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小一定相同c一切卫星运行的瞬时速度都大于7.9 km/sd地球同步卫星可以在以地心为圆心、离地高度为固定值的一切圆轨道上运动解析：选b卫星所受的万有引力提供向心力，则gmm2r，可知r越大，角速度越小，r一定，线速度大小一定，a错误，b正确；7.9 km/s 是卫星的最大环绕速度，c错误；因为地球会自转，同步卫星只能在赤道上方的圆轨道上运动，d错误。2(2017荆州模拟)长期以来“卡戎星(charon)”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r119 600 km，公转周期t16.39 天。天文学家已发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r248 000 km，则它的公转周期t2最接近于()a15天 b25天 c35天 d45天解析：选b由开普勒第三定律可得，解得t2t16.39 24.5(天)，故b正确。3.(多选)(2017广州模拟)如图所示，近地人造卫星和月球绕地球的运行轨道可视为圆。设卫星、月球绕地球运行周期分别为t卫、t月，地球自转周期为t地，则()at卫t月 bt卫t月 ct卫t地 dt卫t地解析：选ac设近地人造卫星、地球同步卫星、月球的运行轨道半径分别为r卫、r同、r月，则r月r同r卫，由开普勒第三定律k可知，t月t同t卫，又地球同步卫星的周期t同t地，故有t月t地t卫，选项a、c正确。4(2017福州质检)北斗卫星导航系统(bds)是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统将由35颗卫星组成，卫星的轨道有三种：地球同步轨道、中地球轨道和倾斜轨道。其中，同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，那么同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为()a. b. c. d.2解析：选c同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，根据开普勒第三定律k得3，所以同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为，c正确。5.对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据已知的不同卫星做圆周运动的半径r与周期t关系作出如图所示图像，则可求得地球质量为(已知引力常量为g)()a. b. c. d.解析：选a由mr可得，结合图线可得，故m，a正确。6.(2017石家庄模拟)如图所示，人造卫星a、b在同一平面内绕地心o做匀速圆周运动，已知ab连线与ao连线间的夹角最大为，则卫星ab的线速度之比为()asin b. c. d. 解析：选c由题图可知，当ab连线与b所在的圆周相切时，ab连线与ao连线的夹角最大，由几何关系可知，sin ；根据gm可知，v ，故，选项c正确。7(2017宜春高安二中段考)近年来，自然灾害在世界各地频频发生，给人类带来巨大损失。科学家们对其中地震、海啸的研究结果表明，地球的自转将因此缓慢变快。下列说法正确的是()a“天宫一号”飞行器的高度要略调高一点b地球赤道上物体的重力会略变大c地球同步卫星的高度要略调低一点d地球的第一宇宙速度将略变小解析：选c“天宫一号”飞行器的向心力由地球的万有引力提供，其高度与地球的自转快慢无关，故a错误；地球自转变快，则地球自转的周期变小，在地面上赤道处的物体随地球自转所需的向心力会增大，而向心力等于地球对物体的万有引力减去地面对物体的支持力，万有引力的大小不变，所以地面对物体的支持力必然减小，地面对物体的支持力大小等于物体受到的“重力”，所以物体的重力会变小，故b错误；对地球同步卫星而言，卫星的运行周期等于地球的自转周期，地球的自转周期t变小了，由开普勒第三定律k可知，卫星的轨道半径r要减小，即卫星的高度要调低些，故c正确；地球的第一宇宙速度v，r是地球的半径，可知v与地球自转的速度无关，故d错误。b级拔高练8(多选)(2016江苏高考)如图所示，两质量相等的卫星a、b绕地球做匀速圆周运动，用r、t、ek、s分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有()atatb bekaekbcsasb d.解析：选ad根据开普勒第三定律，又rarb，所以tatb，选项a、d正确；由gm得，v ，所以vavb，则ekaekb，选项b错误；由gmr得，t2 ，卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积sr2，可知sasb，选项c错误。9.(2017内蒙古赤峰联考)假设在轨运行的“高分一号”卫星、同步卫星和月球都绕地球做匀速圆周运动，它们在空间的位置示意图如图所示。下列有关“高分一号”卫星的说法正确的是() a其发射速度可能小于7.9 km/sb绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小c绕地球运行的周期比同步卫星绕地球运行的周期小d在运行轨道上完全失重，重力加速度为0解析：选c卫星发射的最小速度为7.9 km/s，故“高分一号”的发射速度一定不小于7.9 km/s，故a错误；根据万有引力提供向心力有gm2r，得，即轨道半径越大，角速度越小，由于“高分一号”的轨道半径小于月球的轨道半径，故“高分一号”绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大，故b错误；根据万有引力提供向心力得gmr，得t2 ，可知卫星的轨道半径越小，周期越小，由于“高分一号”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故“高分一号”绕地球运行的周期比同步卫星的周期小，故c正确；卫星在轨运行时，万有引力完全提供向心力，故在运行轨道上完全失重，gmg，故重力加速度g，不为0，故d错误。10(2015四川高考)登上火星是人类的梦想。“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星。地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表，火星和地球相比()行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.41066.010241.51011火星3.41066.410232.31011a.火星的公转周期较小b火星做圆周运动的加速度较小c火星表面的重力加速度较大d火星的第一宇宙速度较大解析：选b火星和地球都绕太阳做圆周运动，万