【优化方案】高考物理新一轮复习 课后达标检测13 万有引力与航天（含解析）(1).doc

课后达标检测13万有引力与航天一、单项选择题1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()a0.5b2c3.2 d42(2013高考福建卷)设太阳质量为m，某行星绕太阳公转周期为t，轨道可视作半径为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()agm bgmcgm dgm3(改编题)2013年3月19日，美国成功发射了第2颗“天基红外系统”地球静止轨道卫星(sbirs geo2)，它是目前技术最先进的导弹预警卫星若该同步卫星在发射升空的过程中总质量不变，则下列有关该卫星的说法正确的是()a当卫星到达它的运行轨道时，其内部的物体将不再受重力的作用b在卫星加速上升的过程中其机械能逐渐变小c该卫星的轨道能经过地球南北极的正上空d当卫星到达它的运行轨道时，其线速度必定小于7.9 km/s4星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2v1.已知某星球的半径为r，表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为()a. b. c. d.gr5.(2013高考安徽卷)质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为ep，其中g为引力常量，m为地球质量该卫星原来在半径为r1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为r2，此过程中因摩擦而产生的热量为()agmm bgmm c. d.6.(2013高考山东卷) 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()a.t b.tc.t d.t二、多项选择题7(2014河北邯郸高三摸底)天文学家证实，月球绕地球运动的轨道实际上是一个椭圆，地球在椭圆的一个焦点上根据天文学家观测，此时月球距离地球最近，约35.7万千米，与平均距离的比值约为3740.有传言称由于月亮对地球的引力增大，“超级月亮”会引起严重的地震、火山或者其他自然灾害由以上信息和学过的知识，以下说法中正确的有()a“超级月亮”对地球上的物体引力要比平均距离时大15%左右b此时月球达到最大速度c如果要使月球以此时到地球的距离开始绕地球做圆周运动，需要使月球适当加速d如果已知万有引力常量g，结合以上信息，可以计算出月球的质量8.(2012高考广东卷)如图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2.若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的()a动能大 b向心加速度大c运行周期长 d角速度小9.(2014东北三校联考)如图所示，地球球心为o，半径为r，表面的重力加速度为g.一宇宙飞船绕地球无动力飞行且沿椭圆轨道运动，轨道上p点距地心最远，距离为3r.为研究方便，假设地球不自转且忽略空气阻力，则()a飞船在p点的加速度一定是b飞船经过p点的速度一定是 c飞船经过p点的速度小于 d飞船经过p点时，对准地心弹射出的物体一定沿po直线落向地面三、非选择题10.我们知道在一个恒星体系中，各个行星绕着该恒星的运转半径r及运转周期t之间，一般存在以下关系：k，k的值由中心的恒星的质量决定现在，天文学家又发现了相互绕转的三颗恒星，可以将其称为三星系统如图所示，假设三颗恒星质量相同，均为m，间距也相同它们仅在彼此的引力作用下围绕着三星系统的中心点o做匀速圆周运动，运动轨迹完全相同它们自身的大小与它们之间的距离相比，自身的大小可以忽略请你通过计算定量说明：三星系统的运转半径的立方与运转周期的平方的比值应为多少(万有引力常量为g)11(2014北京海淀高三期中)有一探测卫星在地球赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，已知地球质量为m，地球半径为r，万有引力常量为g，探测卫星绕地球运动的周期为t.求：(1)探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径；(2)探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的速度大小；(3)在距地球表面高度恰好等于地球半径时，探测卫星上的观测仪器某一时刻能观测到的地球表面赤道的最大弧长(此探测器观测不受日照影响，不考虑空气对光的折射)12(2014洛阳统测)某星球的质量为m，在该星球表面某一倾角为的山坡上以初速度v0平抛一物体，经时间t该物体落到山坡上欲使该物体不再落回星球的表面，求至少应以多大的速度抛出该物体？(不计一切阻力，引力常量为g)课后达标检测131解析选b.设地球质量为m地，半径为r地，未知星体的质量为m，半径为r，则对于地球表面的物体：gmg50 n，对于处于未知星体表面的同一物体：gmg80 n，其中m6.4m地，由以上两式相比得2，所以b正确2a3解析选d.卫星到达运行轨道时，仍受重力作用(即万有引力)，万有引力全部提供向心力，完全失重，a项错误；卫星加速过程中，反冲力对其做正功，机械能增加，b项错误；地球静止轨道卫星是同步卫星，它只能在赤道的正上空运行，c项错误；7.9 km/s是所有绕地球运行的卫星的最大在轨线速度，d项正确4解析选c.由第一宇宙速度公式可知，该星球的第一宇宙速度为v1 ，结合v2v1可得v2 ，c正确5解析选c.卫星绕地球做匀速圆周运动满足gm，动能ekmv2，机械能eekep，则e.卫星由半径为r1的轨道降到半径为r2的轨道过程中损失的机械能ee1e2，即下降过程中因摩擦而产生的热量，所以c项正确6解析选b.设双星质量各为m1、m2，相距l，做圆周运动的半径分别为r1、r2，则gm1gm2r1r2l可得t所以tt故b正确，a、c、d错误7解析选ab.最近时，f1g；平均距离时，f2g；r1r23740，三式联立可知，选项a对；地月系统机械能守恒，在近地点时，势能最小，动能最大，选项b对；画出运行轨道图，可以看出，圆轨道在椭圆轨道内侧，需要减速才能使其做圆周运动，选项c错；如果已知万有引力常量g，结合以上信息，只能求出地球质量，而不能求出月球质量，选项d错8解析选cd.由万有引力提供向心力有：mam2rmr，得环绕速度v，可知v2v1，ek2ek1，a错误由a，可知a2a1，b错误由t2 ，可知t2t1，c正确由，可知21，d正确9解析选ac.飞船经过p点时的加速度a，在地球表面的物体有mg，又因为r3r，联立解得a，a正确若飞船在p点做匀速圆周运动，则v，而飞船此时在p点做近心运动，所以vpv，b错误，c正确飞船经过p点时，对准地心弹射出的物体参与两个运动，一个是原有的速度vp，一个是弹射速度vp，如图所示，合运动并不沿po直线方向，d错误10解析设三星系统的运转半径为r，运转周期为t，两颗恒星之间的距离为l2rcos 30.对三星系统中任意一颗恒星有：2gcos 30mr2联立解得gm.答案gm11解析(1)设探测卫星质量为m，轨道半径为r，根据万有引力定律和牛顿运动定律得：gmr解得r.(2)设探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的速度大小为v，v.(3)设探测卫星在地球赤道上方a点处，距离地球中心为2r，探测卫星上的观测仪器能观测到赤道上的最大弧长是lbc，如图所示，cos 则：60探测卫星上的探测仪器观测到地球表面赤道的最