高考物理母题解读（五） 万有引力和航天12.doc

高考母题解读高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。母题12、航天和宇宙探测【解法归纳】航天器在太空正常运行时，万有引力提供向心力，运用相关知识列方程解答。典例（2012福建理综）一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为n，已知引力常量为g,，则这颗行星的质量为amv2/gn bmv4/gnc nv2/gm dnv4/gm.【针对训练题精选解析】1. （2012山东理综）2011年11月3日，“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神州九号”交会对接。变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为r1、r2，线速度大小分别为、。则等于a. b. c. d. 2. （2012江苏物理）2011 年8 月,“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家. 如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的(a) 线速度大于地球的线速度(b) 向心加速度大于地球的向心加速度(c) 向心力仅由太阳的引力提供(d) 向心力仅由地球的引力提供3. （2012南京一模）我国“神舟八号”飞船与“天宫一号”成功实现交会对接。如图所示，圆形轨道为“天宫一号”运行轨道，圆形轨道为“神舟八号”运行轨道的一部分，在实现交会对接前，“神舟八号”要进行了多次变轨。则( )第7题a“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”在轨道上的运行速率b“天宫一号”的向心加速度小于“神舟八号” 在轨道上的向心加速度c“神舟八号” 轨道上运行过程中的机械能守恒d “神舟八号” 在第一次变轨后到第二次变轨前，机械能增加4（2012山西太原期末）与“神州八号”完成对接的我国首个空间实验室“天宫一号”，目前在周期约为1.5h的近地圆轨道上陆续开展各项科学探测实验；我国发射的“风云一号”气象卫星，采用极地圆形轨道，轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两极，每12h绕地球运行一周下列说法正确的是（ ） a“风云一号”在轨道运行的速度大于“天宫一号”在轨道运行的速度 b和“风云一号”相比，“天宫一号”的向心加速度更大 c“风云一号”比“天宫一号”的轨道半径大 d“风云一号”比“天宫一号”的轨道半径小4. 答案：bc解析：由于“风云一号”在轨道运行周期大于“天宫一号”，轨道半径大，所以“风云一号”在轨道运行的速度小于“天宫一号”在轨道运行的速度，选项a错误；由于 “天宫一号”的轨道半径较小，和“风云一号”相比，“天宫一号”的向心加速度更大，选项bc正确d错误。5.（2012安徽合肥期末）2011年i1月3日，我国科技工作者成功的使“神舟8号”飞船与“天宫1号”在太空实现交会对接。对接前，为对这两个航天器的关键状态进行监视和判断，某段时间内让它们在同一圆形轨道上同方向运行，如图所示。为了拉近两者间的距离，对“神舟8号”还要不断的变轨。以下说法正确的是（ ） a若“神舟8号”向运动的相反方向喷气加速后，它将能沿此轨道追上“天宫l号”实现对接b若“神舟8号”向运动的相反方向喷气加速后，它将降低轨道运行c若“神舟8号”向运动的相同方向喷气减速后，它将降低轨道运行d若“神舟8号”向运动的相同方向喷气减速后，它将升高轨道运行5.答案c解析：若“神舟8号”向运动的相反方向喷气加速后，它将做离心运动，提高轨道运行，选项ab错误；若“神舟8号”向运动的相同方向喷气减速后，它将做向心运动，降低轨道运行，选项c正确d错误。6. （2012江西宜春期末）2011年11月3日凌晨1时29分，经历近43小时飞行和五次变轨的“神舟八号”飞船飞抵距地面343公里的近圆轨道，与在此轨道上等待已久的“天宫一号”成功对接；11月16日18时30分，“神舟八号”飞船与“天宫一号”成功分离，返回舱于11月17日19时许返回地面。下列有关“天宫一号”和“神舟八号”说法正确的是（ ）a. 对接前“天宫一号”的运行速率约为11.2km/sb. 若还知道“天宫一号”运动的周期，再利用万有引力常量，就可算出地球的质量c. 在对接前，应让“天宫一号”与“神舟八号”在同一轨道上绕地球做圆周运动，然后让“神舟八号”加速追上“天宫一号”并与之对接d.“神舟八号”返回地面时应先减速7（浙江省六校2012年2月联考）2010年10月1日18时59分57秒，搭载着嫦娥二号卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测a卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度小b卫星在轨道上经过p点的速度比在轨道上经过p点时大c卫星在轨道上运动周期比在轨道上短d卫星在轨道上的机械能比在轨道上多8.（2007年高考上海物理）宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。（取地球表面重力加速度g10m/s2，空气阻力不计）（1）求该星球表面附近的重力加速度g；（2）已知该星球的半径与地球半径之比为r星:r地1:4，求该星球的质量与地球质量之比m星:m地。解析：（1）由t，所以gg2m/s2，（2）由g，所以m，可解得：m星:m地112:5421:80。9（2006四川理综）荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。随着科技的迅速发展，将来的某一天，同学们也许会在其它星球上享受荡秋千的乐趣。假设你当时所在星球的质量为m、半径为r，可将人视为质点，秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90，万有引力常量为g。那么，（1）该星球表面附近的重力加速度g星等于多少？（2）若经过最低位置的速度为v0，你能上升的最大高度是多少？10（2012山西太原期末）北京时间8月25日消息，据国外媒体报道，天文学家日前在距离地球127光年处发现了一个拥有7颗行星的“太阳系”，这些行星与其中央恒星之间遵循基本天体运行规律，和我们太阳系的规则相似 这一星系的中央恒星名为“hd10180”分析显示，其中一个行星绕中央恒星“hd10180”的公转周期为584天，是地球绕太阳公转周期的16倍；与中央恒星“hd10180”的距离是2.3亿公里，等于太阳和地球之间平均距离的16倍，将行星与地球的公转轨道视为圆 （1）求恒星“hd10180”的质量与太阳的质量之比 （2）已知该行星的质量是地球质量的25倍，半径是地球半径的16倍，求该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比，（2）设该行星的第一宇宙速度为v1，行星半径r1，则有g=m,解得v1=.设地球的第一宇宙速度为v2，地球半径r2，则有g=m,解得v2=.=1.25.11（9分）（2012北