（江苏专用）2018届高三物理一轮复习 必考部分 第4章 曲线运动 万有引力与航天 第4节 万有引力与航天课时强化练.doc

万有引力与航天(限时：40分钟)a级跨越本科线1(2016全国丙卷)关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是()a开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律b开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律c开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因d开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律b开普勒在前人观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，与牛顿定律无联系，选项a错误，选项b正确；开普勒总结出了行星运动的规律，但没有找出行星按照这些规律运动的原因，选项c错误；牛顿发现了万有引力定律，选项d错误2(2015重庆高考)宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为m，半径为r，引力常量为g，则飞船所在处的重力加速度大小为() 【导学号：96622291】a0b.c. d.b飞船受的万有引力等于在该处所受的重力，即gmg，得g，选项b正确3a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星其中a、c的轨道相交于p，b、d在同一个圆轨道上，b、c的轨道在同一平面上某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图449所示下列说法中正确的是()图449aa、c的加速度大小相等，且大于b的加速度bb、c的角速度大小相等，且小于a的角速度ca、c的线速度大小相等，且小于d的线速度da、c存在在p点相撞的危险a由图可知a、c的轨道半径大小相等，且小于b、d的轨道半径，由gmmr2mrma，可知b、c错误、a正确；a、c轨道相交，则轨道半径相等，则速率相等，由图示位置可知a、c不会相撞，则以后也不会相撞，d错误4(2015福建高考)如图4410所示，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心o的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则()图4410a. b. c.2 d.2a对人造卫星，根据万有引力提供向心力m，可得v .所以对于a、b两颗人造卫星有 ，故选项a正确5假设宇宙中有一颗未命名的星体，其质量为地球的6.4倍，一个在地球表面重力为50 n的物体，经测定在该未知星体表面的重力为80 n，则未知星体与地球的半径之比为() 【导学号：96622292】a0.5 b2c3.2 d4b由80 n，50 n可得：4，故2，b正确6(多选)(2016海南高考)通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量这两个物理量可以是()a卫星的速度和角速度 b卫星的质量和轨道半径c卫星的质量和角速度 d卫星的运行周期和轨道半径ad根据线速度和角速度可以求出半径r，根据万有引力提供向心力有m，整理可得m，故选项a正确；由于卫星的质量m可约掉，故选项b、c错误；若知道卫星的运行周期和轨道半径，有m2r，整理得m，故选项d正确7(2016天津高考)我国即将发射“天宫二号”空间实验室，之后发射“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是()图4411a使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接b使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接c飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接d飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接c飞船在同一轨道上加速追赶空间实验室时，速度增大，所需向心力大于万有引力，飞船将做离心运动，不能实现与空间实验室的对接，选项a错误；同理，空间实验室在同一轨道上减速等待飞船时，速度减小，所需向心力小于万有引力，空间实验室做近心运动，也不能实现对接，选项b错误；当飞船在比空间实验室半径小的轨道上加速时，飞船做离心运动，逐渐靠近空间实验室，可实现对接，选项c正确；当飞船在比空间实验室半径小的轨道上减速时，飞船将做近心运动，远离空间实验室，不能实现对接，选项d错误8(2016全国乙卷)利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为()【导学号：96622293】a1 h b4 hc8 h d16 hb万有引力提供向心力，对同步卫星有：mr，整理得gm当r6.6r地时，t24 h若地球的自转周期变小，轨道半径最小为2r地三颗同步卫星a、b、c如图所示分布则有解得t4 h，选项b正确9如图4412所示是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道若“卡西尼”号探测器在半径为r的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t，已知万有引力常量为g，则下列关于土星质量m和平均密度的表达式正确的是()图4412am，bm，cm，dm，d设“卡西尼”号的质量为m，“卡西尼”号围绕土星的中心做匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供，gm(rh)2，其中t，解得m.又土星体积vr3，所以.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b火星和地球都绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力，由mrma知，因r火r地，而，故t火t地，选项a错误；向心加速度a，则a火a地，故选项b正确；地球表面的重力加速度g地，火星表面的重力加速度g火，代入数据比较知g火g地，故选项c错误；地球和火星上的第一宇宙速度：v地，v火，v地v火，故选项d错误b级名校必刷题11已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v1、向心加速度大小为a1，近地卫星线速度大小为v2、向心加速度大小为a2，地球同步卫星线速度大小为v3、向心加速度大小为a3.设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍则以下结论正确的是() 【导学号：96622294】a. b.c. d.c地球赤道上的物体与地球同步卫星是相对静止的，有相同的角速度和周期，比较速度用vr，比较加速度用a2r，同步卫星距地心距离约为地球半径的7倍，则c正确；近地卫星与地球同步卫星都是卫星，都绕地球做圆周运动，向心力由万有引力提供，即gma，所以比较加速度用a，则加速度之比为a2a3491；比较速度用v，则速度比v2v31.12如图4413建筑是厄瓜多尔境内的“赤道纪念碑”设某人造地球卫星在赤道上空飞行，卫星的轨道平面与地球赤道重合，飞行高度低于地球同步卫星已知卫星轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为0，地球半径为r，地球表面重力加速度为g，某时刻卫星通过这一赤道纪念碑的正上方，该卫星过多长时间再次经过这个位置？()图4413a. b.c. d.d用表示卫星的角速度，用m、m分别表示卫星及地球的质量，则有mr2，在地面上，有gmg，联立解得，卫星高度低于同步卫星高度，则0，用t表示所需时间，则t0t2，所以t，d正确13(2016北京高考)如图4414所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球e运行，在p点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动下列说法正确的是()图4414a不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在p点的速度都相同b不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在p点的加速度都相同c卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度d卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量b在p点，沿轨道1运行时，地球对人造卫星的引力大于人造卫星做圆周运动需要的向心力，即f引，沿轨道2运行时，地球对人造卫星的引力刚好能提供人造卫星做圆周运动的向心力，即f引，故v1v2，选项a错误；在p点，人造卫星在轨道1和轨道2运行时，地球对人造卫星的引力相同，由牛顿第二定律可知，人造卫星在p点的加速度相同，选项b正确；在轨道1的不同位置，地球对人造卫星引力大小不同，故加速度也不同，选项c错误；在轨道2上不同位置速度方向不同，故动量不同，选项d错误14(多选)2014年12月11日，我国在酒泉卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭成功将“遥感卫星二十五号”发射升空，卫星顺利进入预定轨道已知该卫星的轨道是椭圆，周期为t0，如图4415所示则() 【导学号：96622295】图4415a“遥感卫星二十五号”的发射速度小于第一宇宙速度b“遥感卫星二十五号”在abc的过程中速率逐渐变小c“遥感卫星二十五号”从a到b所用的时间小于d“遥感卫星二十五号”在bcd的过程中，万有引力对它先做正功后做负功bc绕地球运行的卫星，其发射速度不小于第一宇宙速度，选项a错误；卫星在abc的过程中，卫星与地球的距离增大，此过程中卫星克服万有引力做功，速率逐渐变小，选项b正确；周期为t0，卫星从a到c的过程中所用的时间是，由于卫星在abc的过程中速率逐渐变小，从a到b与从b到c的路程相等，所以卫星从a到b所用的时间小于，选项c正确；卫星在bcd的过程中，万有引力方向先与速度方向成钝角，过了c点后万有引力方向与速度方向成锐角，所以万有引力对它先做负功后做正功，选项d错误15(多选)(2015全国卷)我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4 m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止)；最后关闭发动机，探测器自由下落已知探测器的质量约为1.3103 kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2.则此探测器()a在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9 m/sb悬停时受到的反冲作用力约为2103 nc从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒d在