（追踪命题轨迹）高考物理二轮复习 要点讲与练 万有引力与航天（含详解）.doc

（追踪命题轨迹）2014届高考物理二轮复习 要点讲与练 万有引力与航天（含详解） 万有引力与航天是高考的常考内容，考题多为选择题。考题的重点是：卫星运动、天体运动。考查的知识重点是：万有引力定律、圆周运动的规律。重点考查理解能力、模型建立及应用能力。一、万有引力定律典型例题1（2013年浙江理综卷）如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为m，半径为r。则（ ）a地球对一颗卫星的引力大小为b一颗卫星对地球的引力大小为c两颗卫星之间的引力大小为 d三颗卫星对地球引力的合力大小为变式训练1（2013年福建理综卷）设太阳质量为m，某行星绕太阳公转周期为t，轨道可视为r的圆。已知万有引力常量为g，则描述该行星运动的上述物理量满足（ ）二、万有引力与卫星典型例题2（2013年广东理综卷）如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为m和2m的行星做匀速圆周运动，则（ ）a甲的向心加速度比乙的小b甲的运行周期比乙的小c甲的角速度比乙的大d甲的线速度比乙的大变式训练2（2013长春市四模）北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。北斗导航系统中两颗工作卫星即卫星1和卫星2在同一轨道上绕地心做匀速圆周运动，轨道半径为r，如图所示，某时刻卫星1和卫星2分别位于轨道上的a、b两位置（卫星与地球连线的夹角为60）。若两卫星均按顺时针方向运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为r，不计卫星间的相互作用力。则下列说法正确的是（ ）a地球对卫星1和卫星2的万有引力大小相等b卫星1由位置a运动到位置b的过程中万有引力做正功c卫星l由位置a运动到位置b所需的时间为d若卫星l向后喷气，则一定能追上卫星2典型例题3（2013广东省东莞市质检）我国航天局统计2013年向火星发射第一颗“火星探测器”，如下图所示，假设“火星探测器”绕火星表面运动的周期为t，火星上着陆后，自动机器人用测力计测得质量为m的仪器重为p。已知引力常量为g，由以上数据可以求出的量有（ ） a火星的自转周期 b火星探测器的质量c火星表面的重力加速度 d火星的质量变式训练3（2013河北省石家庄二模）a、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轨道位于同一平面。某时刻四颗人造卫星的运行方向及位置如图所示，下列说法中正确的是（ ）aa、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存在相撞危险典型例题4（2013年全国新课标卷）目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似正圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（ ）a卫星的动能逐渐减小b由于卫星绕地球做圆周运动，动能保持不变c由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变d卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小变式训练4（2013年全国新课标i卷）2012年6曰18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的空气，下面说法正确的是（ ）a为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间b如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加c若不加干涉，天宫一号的轨道高度将缓慢升高d航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用典型例题5（2013山东省临沂市二模）“嫦娥三号”探月工程将在今年下半年完成。假设月球半径为，月球表面的重力加速度为。飞船沿距月球表面高度为3的圆形轨道运动，到达轨道的点，点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点再次点火进入近月轨道绕月球做圆周运动。下列判断正确的是（ ） a飞船在轨道上的运行速率b飞船在轨道绕月球运动一周所需的时间为c飞船在点点火变轨后，动能增大d飞船在轨道上由a点运动到b点的过程中，动能减小变式训练5(2013年全国大纲卷)“嫦娥一号“是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200km的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟。已知引力常量g=6.6710-11nm2/kg2，月球半径约为1.74103km。利用以上数据估算月球的质量约为（ ）a8.11010kg b7.41013 kg c5.41019 kg d7.41022 kg三、万有引力与同步卫星典型例题6(2013年海南物理卷) “北斗卫星导航定位系统“由地球静止轨道卫星（同步卫星）、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成。地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约为地球半径的6倍和3.4倍，下列说法中正确的是（ ）a静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍b静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍c静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的1/7d静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的1/7变式训练6（烟台市2012诊断试题）2012年2月25日0时12分，西昌卫星发射中心用“长征三号丙“运载火箭，成功将第11颗北斗导航卫星送入了太空预定轨道。 这是一颗地球同步卫星， 若卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为r，则（ ）四、体验成功目标训练1（北师大附中2012期中试卷）2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251“卫星和美国”铱-33“卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是（ ）a甲的运行周期一定比乙的长 b甲距地面的高度一定比乙的高 c甲所需的向心力一定比乙的小 d甲的加速度一定比乙的大目标训练2（贵州五校联盟2012联考理综卷）中国国家航天局决定：中国将在2013年或稍后一个合适的时间对火星及其卫星“火卫一”进行探测。“火卫一”在火星赤道正上方运行，若其绕行轨道可简化为圆轨道，如图中a轨道所示。假如我们国家发射的“火星探测器”环绕火星的轨道b稳定后如图所示，万有引力常量g已知。则下列说法正确的是（ ）a“火卫一”的角速度大于“火星探测器”的角速度 b“火卫一”的线速度大于“火星探测器”的线速度c“火卫一”的向心加速度小于“火星探测器”的向心加速度d若想测出火星的质量只要测出“火星探测器”的运行周期即可目标训练3(2012天津理综卷）一个人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的（ ）a向心加速度大小之比为4:1 b角速度大小之比为2:1c周期之比为1:8 d轨道半径之比为1:2目标训练4 (2012四川理综卷）今年4月30日，西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.810