江苏省高考物理 热点预测 2.4万有引力定律及其应用.doc

江苏省2013年高考物理 热点预测 3.5功 功率 动能定理一、单项选择题(本题共9小题，每小题6分，共计54分。每小题只有一个选项符合题意)1.(2012无锡二模)2011年8月12日，我国在西昌卫星发射中心，将巴基斯坦通信卫星1r(paksat-1r)成功送入地球同步轨道，发射任务获得圆满成功。关于成功定点后的“1r”卫星，下列说法正确的是( )a.运行速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度b.离地面的高度一定，相对地面保持静止c.绕地球运动的周期比月球绕地球运行的周期大d.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等2.2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接。变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为r1、r2,线速度大小分别为v1、v2。则等于( )a.b.c.d.3.(2012汕头二模)木星和地球绕太阳运行的轨道都可以看做是圆形，若木星的轨道半径是地球轨道半径的k倍，则木星与地球绕太阳运行的( )a线速度之比是b角速度之比是c周期之比是kd向心加速度之比是4.关于环绕地球运行的卫星，下列说法正确的是( )a.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期b.沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率c.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同d.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合5.2012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2.8107m。它与另一颗同质量的同步轨道卫星(轨道半径为4.2107m)相比( )a.向心力较小b.动能较大c.发射速度都是第一宇宙速度d.角速度较小6.银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体s1和s2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点c做匀速圆周运动。测得其运动周期为t。s1到c点的距离为r1,s1和s2的距离为r,已知引力常量为g。由此可求出s2的质量为( )a.b.c.d.7.(2012芜湖一模)已知某星球的平均密度是地球的n倍，半径是地球的k倍，地球的第一宇宙速度为v，则该星球的第一宇宙速度为( )abnkckdv8.(2012吉林二模)美国宇航员评出了太阳系外10颗最神奇的行星，在这10颗最神奇的行星中排名第三的是一颗不断缩小的行星，命名为hd209458b，它的一年只有3.5个地球日。这颗行星以极近的距离绕恒星运转，因此它的大气层不断被恒星风吹走。据科学家估计，这颗行星每秒就丢失至少10 000吨物质，最终这颗缩小行星将只剩下一个死核。假设该行星是以其球心为中心均匀减小的，且其绕恒星做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )a.该行星绕恒星运行周期会不断增大b.该行星绕恒星运行的速度大小会不断减小c.该行星绕恒星运行周期不断减小d.该行星绕恒星运行的线速度大小不变9.(2012新课标全国卷)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.1-b.1+c.d.()2二、多项选择题(本题共5小题，每小题8分，共计40分。每小题有多个选项符合题意)10.(2012潍坊一模)a是放在地球赤道上的物体，b是近地卫星，c是地球同步卫星，a、b、c在同一平面内绕地心做逆时针方向的圆周运动。某时刻，它们运行到通过地心的同一直线上，如图甲所示。一段时间后。它们的位置可能是图乙中的( )11.欧洲航天局的第一枚月球探测器“智能1号”环绕月球沿椭圆轨道运动，用m表示它的质量，h表示它近月点的高度，表示它在近月点的角速度，a表示它在近月点的加速度，r表示月球的半径，g表示月球表面处的重力加速度。忽略其他星球对“智能1号”的影响。则“智能1号”在近月点所受月球对它的万有引力的大小等于( )amabcm(r+h)2dm12.(2012江苏高考)2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家。如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的( )a.线速度大于地球的线速度b.向心加速度大于地球的向心加速度c.向心力仅由太阳的引力提供d.向心力仅由地球的引力提供13.有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动)，以速度v接近行星表面匀速飞行，测出运动的周期为t，已知引力常量为g，则可得( )a.该行星的半径为b.该行星的平均密度为c.无法求出该行星的质量d.该行星表面的重力加速度为14.金星被称为地球的“孪生姐妹”，金星半径是地球半径的0.95倍，金星质量是地球质量的0.82倍，但金星与地球有许多不同之处，如金星的自转周期略大于公转周期，在金星上可谓“度日如年”。下面是金星、地球、火星的有关情况比较。根据以上信息，下列关于地球及金星和火星(均视为圆周运动)的说法正确的是( )a金星运行的线速度最小，火星运行的线速度最大b金星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度c金星的公转周期最大，火星的公转周期最小d金星的公转角速度最大，火星的公转角速度最小答案解析1.【解析】选b。第一宇宙速度是最大的运行速度，a项错误；同步卫星离地面的高度一定，相对地面保持静止，b项正确；因为同步卫星距地球的距离近，所以同步卫星绕地球运动的周期比月球绕地球运行的周期小，c项错误；同步卫星的角速度与地球自转的角速度相等，所以同步卫星向心加速度比静止在赤道上物体的向心加速度大，d项错误。2.【解析】选b。“天宫一号”变轨前后都是地球的卫星，都由地球对它的万有引力提供向心力。由g得v=所以，故b正确。3.【解析】选b。由得 故线速度之比是角速度之比是周期之比是向心加速度之比是选项a、c、d错误，b正确。【方法技巧】人造卫星运动规律分析(1)在讨论有关卫星的运动规律时，关键要明确向心力、轨道半径、线速度、角速度、周期和向心加速度，彼此影响、互相联系，只要其中一个量确定了，其他的量也就不变了；只要一个量发生了变化，其他的量也随之变化。(2)不管是定性分析还是定量计算，必须抓住卫星运动的特点。万有引力提供卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力，由方程求出相应物理量的表达式即可讨论或求解，需要注意的是a、v、t均与卫星质量无关。4【解析】选b。由开普勒第三定律=k可知，只要椭圆轨道的半长轴与圆轨道的半径相等，它们的周期是相同的，a项错误；沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在关于长轴(或短轴)对称的点上，线速度的大小是相同的，b项正确；同步卫星的轨道半径、周期、线速度等都是相同的，c项错误；经过同一点的卫星可有不同的轨道，d项错误。5.【解析】选b。由题目所给的数据知，中圆轨道卫星的轨道半径小于同步轨道卫星的半径，根据万有引力定律，向心力由万有引力提供，即f向=g故中圆轨道卫星的向心力较大，a项错误；由得v=故中圆轨道卫星的线速度较大，动能较大，b项正确；由于这两个卫星都不是近地卫星，所以发射速度均大于第一宇宙速度，c项错误；由=知中圆轨道卫星的角速度更大，d项错误。6.【解析】选a。双星系统做圆周运动的向心力由万有引力提供，所以有 7.【解析】选c。 由m=v,v=r3，g=mg可得g=gr。而由mg=m可得v=。综上有vr，故该星球的第一宇宙速度为v=k选项c正确。8.【解析】选d。由于该行星是以其球心为中心均匀减小的，所以其绕恒星运行的半径不变，由于该行星的质量改变而恒星的质量不变，由和可知，周期和线速度大小均不变，选项a、b、c错误，d正确。9.【解析】选a。根据万有引力与重力相等可得，在地面处有：在矿井底部有：所以故选项a正确。10.【解析】选a、c。地球同步卫星绕地球运行的角速度和地球自转角速度相同，近地卫星绕地球运行的角速度大于地球自转角速度,一段时间后,它们的位置可能是图乙中的a、c。11.【解析】选a、b。“智能1号”在近月点所受月球对它的万有引力即为它所受的合外力，由牛顿第二定律得f=ma，故选项a正确；由万有引力定律得f=g又月球表面上，g=mg，解得f=m，选项b正确；由于“智能1号”环绕月球沿椭圆轨道运动，向心加速度公式a= =2r不适用，选项c、d错误。12.【解题指导】解答本题时可按以下思路分析：【解析】选a、b。由题意知在该位置时，飞行器和地球具有相同的角速度，由于飞行器绕太阳运行的轨道半径大于地球绕太阳运行的轨道半径，由v=r可知，飞行器的线速度一定大于地球的线速度，a正确；由a=2r可知，飞行器的向心加速度一定大于地球的向心加速度，b正确；此位置上向心力应由太阳和地球对其万有引力的合力提供，所以c和d错误。答案选a、b。13.【解析】选a、b。由t可得：ra项正确；由可得：mc项错误；由m得：b