2014高三物理二轮复习《对点训练+通关训练》：专题5 万有引力与航天.doc

2014高三物理二轮复习对点训练+通关训练：专题5万有引力与航天考点1万有引力定律1.牛顿有句名言：“如果说我比笛卡尔看得更远，那是因为我站在巨人的肩上”就牛顿发现万有引力定律而言，起关键作用的这位“巨人”是指( C )A伽利略 B哥白尼C开普勒 D胡克2.宇宙飞船进入一个围绕太阳运行的近乎圆形的轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是( C )A3年 B9年C27年 D81年3.地球有一个可能的天然卫星被命名为“J002E2”，这个天体是美国亚利桑那州的业余天文爱好者比尔杨发现的，他发现“J002E2”并不是路经地球，而是以50天的周期围绕地球运行，其特征很像火箭的残片或其他形式的太空垃圾由此可知“J002E2”绕地半径与月球绕地的半径之比约为( A )A. B.C. D.4.(多选)(2013浙江卷)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.下列说法正确的是( BC )A地球与一颗卫星之间的引力大小为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解析：地球对一颗卫星的引力大小为，A错，B对；由几何关系可知两卫星之间距离为r，两卫星之间的引力为F，C对；三颗卫星对地球引力的合力大小为零，D错5.(2012新课标卷)假设地球是一半径为R.质量分布均匀的球体一矿井深度为d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( A )A1 B1C()2 D()26.已知万有引力常数恒量为G，某一星球半径为R，宇航员带着质量为m的砝码及弹簧秤，登上此星球，测得砝码重力为F，则该星球的质量为M.考点2应用万有引力定律分析天体运动1.(多选)把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周，由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得( CD )A火星和地球的质量之比B火星和太阳的质量之比C火星和地球绕太阳运行速度之比D火星和地球到太阳中心的距离之比2.(2011四川卷)据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55 Cancri e”该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的，母星的体积约为太阳的60倍假设母星与太阳密度相同，“55 Cancri e”与地球做匀速圆周运动，则“55 Cancri e”与地球的( B )A轨道半径之比约为B轨道半径之比约为B向心加速度之比约为B向心加速度之比约为解析：根据代入数据可得B对，A错由Gma可得()2，故C、D均错3.一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v0，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N0，已知引力常量为G，则这颗行星的质量为( B )A. B.C. D.4.(2013福建卷)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( A )AGM BGMCGM DGM解析：行星绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有Gmr，所以GMr3，选项A正确5.“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T，已知引力常数G，半径为R的球体体积公式VR3，则可估算月球的( A )A密度 B质量C半径 D自转周期考点3人造卫星1.(多选)(2013新课标卷)2012年6月18日，神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆形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大气下列说法正确的是( BC )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如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低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2.为了探测x星球，载着登陆舱的探测飞船在该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1.随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2，则( D )Ax星球的质量为MBx星球表面的重力加速度为gxC登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为D登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T2T13.2007年4月24日，欧洲科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581c.这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确是( BC )A飞船在Gliese581c表面附近运行的周期约为13天B飞船在Gliese581c表面附近运行时的速度大于7.9km/sC人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大DGliese581c的平均密度比地球平均密度小4.如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点已知A、B、C绕地心运动的周期相同，相对于地心，下列说法中正确的是( C )A物体A和卫星C具有相同大小的线速度B物体A和卫星C具有相同大小的加速度C卫星B在P点的加速度与卫星C在该点的加速度一定相同D卫星B在P点的线速度与卫星C在该点的线速度一定相同5.(多选)嫦娥二号卫星已成功发射，这次发射后卫星直接进入近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的地月转移轨道直接奔月当卫星到达月球附近的特定位置时，卫星就必须“急刹车”，也就是近月制动，以确保卫星既能被月球准确捕获，又不会撞上月球，并由此进入近月点100公里、周期12小时的椭圆轨道a.再经过两次轨道调整，进入100公里的近月圆轨道b，轨道a和b相切于P点，如图所示下列说法正确的是( AD )A嫦娥二号卫星的发射速度大于7.9km/s，小于11.2km/sB嫦娥二号卫星的发射速度大于11.2km/sC嫦娥二号卫星在a、b轨道经过P点的速度vavbD嫦娥二号卫星在a、b轨道经过P点的加速度分别为aa、ab，则aaab锦囊双星问题的处理1.(2013山东卷)双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为( B )A.T B.TC.T D.T解析：由万有引力提供向心力有Gm1r1()2，Gm2r2()2，又Lr1r2，Mm1m2，联立以上各式可得T2，故当两恒星总质量变为kM，两星间距变为nL时，圆周运动的周期T变为T.2.两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动现测得两星中心的距离为L，其运动周期为T，求两星的总质量解析：对m1：m12r1，对m2：m22t，r1r2L，则：m1m23.如图，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间距离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧引力常数为G.(1)求两星球做圆周运动的周期(2)在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行的周期记为T1.但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期记为T2.已知地球和月球的质量分别为5.981024kg和7.351022kg.求T2与T1两者平方之比(结果保留3位小数)解析：(1)A和B绕O做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供向心力，则A和B的向心力相等且A和B和O始终共线，说明A和B有