高考物理二轮复习 专题限时集训（四）专题四万有引力定律与航天配套作业（解析版广东省专用）.doc

专题限时集训(四)专题四万有引力定律与航天1一些星球由于某种原因而发生收缩假设该星球的直径缩小到原来的四分之一，若收缩时质量不变，则与收缩前相比()a同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍b同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的2倍c星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍d星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍2世界上首家私人太空旅馆运营商西班牙“银河套房”公司宣布，拟在2012年建立全球第一家太空旅馆“太空度假村”在游客入住期间，每天能欣赏到15次日出，并将以每小时3万公里的速度旅行，每85分钟环绕地球一周下列说法正确的是()a“太空度假村”运行的速度小于同步卫星运行的速度b“太空度假村”到地球的距离大于同步卫星到地球的距离c“太空度假村”运行的速度小于赤道上随地球自转的物体的速度d“太空度假村”的向心加速度大于赤道上随地球自转的物体的向心加速度3(双选)某同学阅读了“火星的现在、地球的未来”一文，摘录了以下资料： 根据目前被科学界普遍接受的宇宙大爆炸学说可知，万有引力常量在极其缓慢地减小太阳几十亿年来一直不断地在通过发光、发热释放能量金星和火星是地理的两位近邻，金星位于地球圆轨道的内侧，火星位于地球圆轨道的外侧由于火星与地球的自转周期几乎相同，自转轴与公转轨道平面的倾角也几乎相同，所以火星上也有四季变化根据该同学摘录的资料和有关天体运动规律，可推断()a太阳对地球的引力在缓慢减小b太阳对地球的引力在缓慢增加c火星上平均每个季节持续的时间等于3个月d火星上平均每个季节持续的时间大于3个月4(双选)质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动已知月球质量为m，月球半径为r，月球表面重力加速度为g，引力常量为g，不考虑月球自转的影响，则航天器的()a线速度vb角速度c运行周期t2d向心加速度a5质量为m的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，已知运行周期为t，月球的半径为r，月球质量为m，引力常量为g，则()a月球表面的重力加速度为b月球对卫星的万有引力为 gc卫星以恒定的向心加速度运行d. 卫星运行周期t与卫星质量有关6(双选)如图41所示，飞船在离地球表面h高处的轨道上做周期为t的匀速圆周运动，已知地球的半径r，则飞船在该轨道上()图41a运行的线速度大于第一宇宙速度b运行的线速度大小为c运行时的向心加速度大小为d地球表面的重力加速度大小可表示为7(双选)来自中国航天科技集团公司的消息称，中国自主研发的北斗二号卫星系统今年起进入组网高峰期，预计在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成现在正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000 km的地球同步轨道上目前我国的各种导航定位设备都要靠美国的gps系统提供服务，而美国的全球卫星定位系统gps由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000 km.下列说法中正确的是()图42a北斗一号系统中的三颗卫星的动能必须相等b所有gps的卫星比北斗一号的卫星线速度大c北斗二号中的每颗卫星一定比北斗一号中的每颗卫星高d北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度8(双选)随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点假设深太空中有一颗外星球，质量是地球的质量的2倍，半径是地球半径的，则下列判断正确的是()a该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期b某物体在该外星球表面上所受重力是在地球表面上受重力的8倍(忽略星球自转的影响)c该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍d绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同9嫦娥一号月球探测器发射后在绕地球运行的过程中进行了四次变轨，其中有一次变轨是提高近地点的高度，使之从距地200 km，上升到距地600 km，这样既提高了飞船的飞行高度，又减缓了飞船经过近地点的速度，增长了测控时间，关于这次变轨，下列说法正确的是()a变轨后探测器在远地点的加速度变大b应在近地点向运动后方喷气c应在远地点向运动后方喷气d变轨后探测器的周期将变小10(双选)飞船在轨道上运行时，由于受大气阻力的影响，飞船飞行轨道高度逐渐降低，为确保正常运行，一般情况下在飞船飞行到第30圈时，控制中心启动飞船轨道维持程序则可采取的具体措施是()a启动火箭发动机向前喷气，进入高轨道后与前一轨道相比，运行速度增大b启动火箭发动机向后喷气，进入高轨道后与前一轨道相比，运行速度减小c启动火箭发动机向前喷气，进入高轨道后与前一轨道相比，运行周期增大d启动火箭发动机向后喷气，进入高轨道后与前一轨道相比，运行周期增大11为了迎接太空时代的到来，美国国会通过一项计划：在2050年前建造成太空升降机，就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上，另一端系住升降机，放开绳，升降机能到达地球上，人坐在升降机里科学家控制卫星上的电动机把升降机拉到卫星上已知地球表面的重力加速度g10 m/s2，地球半径r6400 km，地球自转周期为24 h某宇航员在地球表面用体重计称得体重为800 n，站在升降机中，某时刻当升降机以加速度a10 m/s2垂直地面上升，这时此人再一次用同一体重计称得视重为850 n，忽略地球公转的影响，根据以上数据不能求得的物理量是()a如果把绳的一端搁置在同步卫星上，可知绳的长度至少有多长b可以求出升降机此时距地面的高度c可以求出升降机此时所受万有引力的大小d可以求出宇航员的质量专题限时集训(四)1d解析 由gmg可知，星球表面的重力加速度变为原来的16倍，选项a、b均错误；由g解得v，所以星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍，选项c错误，选项d正确2d解析 “太空度假村”的运行周期为85分钟，说明“太空度假村”为近地卫星，其周期远小于同步卫星的运行周期，由开普勒第三定律知其轨道半径小于同步卫星轨道半径，由g得v，“太空度假村”的线速度大于同步卫星的线速度，选项a、b错误；“太空度假村”的周期小于赤道上的物体做圆周运动的周期，由v和a2r知，“太空度假村”的运行速度和向心加速度均大于赤道物体的自转速度和向心加速度，选项c错误，选项d正确3ad解析 由于万有引力常量在极其缓慢地减小，根据万有引力定律，太阳对地球的引力在缓慢减小，选项a正确，选项b错误；火星位于地球圆轨道的外侧，故火星公转周期大于365天，火星上平均每个季节持续的时间大于3个月，选项c错误，选项d正确4ac解析 由万有引力提供向心力，有gm，解得线速度v，选项a正确；角速度，选项b错误；运行周期t2，选项c正确；由gma可得向心加速度a，选项d错误5a解析 在月球表面：gmg，解得：g，a对；月球对卫星的万有引力fg，b错；卫星的向心加速度的方向时刻变化，c错；由万有引力提供向心力有gm2(rh)，解得：t2，故周期与卫星的质量无关，d错6bc解析 卫星离地面越高，线速度越小，在轨道上运行的卫星其线速度均小于第一宇宙速度，a错；由线速度、向心加速度的定义式知b、c对；在地球表面ag2r，而，t0是靠近地球表面附近运行的卫星的周期，故g，d错7bd解析 根据题意，选项c错误；由gm得v，故卫星的轨道半径越小其线速度越大，且同一轨道上的卫星线速度大小一定相等，由于卫星质量不一定相等，则其动能不一定相等，选项a错误，选项b正确；由gma得a，选项d正确8bc解析 由于该外星球的自转周期未知，故a错误物体的重力为g0g，所以，b正确由gm得第一宇宙速度v1，所以2，c正确由gm得v，所以，d错误9c解析 在远地点向运动后方喷气，探测器做离心运动，这样既提高了飞船的飞行高度，又减缓了飞船经过近地点的速度10bd解析 由于阻力作用飞船的机械能减小，轨道降低，为恢复到原来的轨道，必须使飞船动能增大，速度增大，做离心运动而进入较高轨道，继续做匀速圆周运动，由gmm2r可得v，t，半径越大，则速度越小，周期越大，选项b、d正确11c解析 根据gm2(rl) 可求得同步卫星的轨道半