高三物理复习 考前抢分必做 终极猜想8 对万有引力定律在天体运动中应用的考查 新人教版.doc

终极猜想八对万有引力定律在天体运动中应用的考查(本卷共8小题，满分60分建议时间：30分钟 )命题专家 寄语本部分为近几年高考热点，几乎每年必考，结合最新航天技术成果，重点考查万有引力定律、开普勒定律在圆周运动中的应用.二十四、万有引力定律及应用1据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600 n的人在这个行星表面的重量将变为960 n由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为()a0.5 b2 c3.2 d42宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法错误的是()a双星间的万有引力减小b双星做圆周运动的角速度增大c双星做圆周运动的周期增大d双星做圆周运动的半径增大二十五、天体运动规律3宇宙飞船到了月球上空后以速度v绕月球做圆周运动，如图1所示，为了使飞船落在月球上的b点，在轨道a点，火箭发动器在短时间内发动，向外喷射高温燃气，喷气的方向应当是()图1a与v的方向一致b与v的方向相反c垂直v的方向向右d垂直v的方向向左4宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面(设月球半径为r)据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为()a. b. c. d.二十六、宇宙速度5(2012广东模拟)如图2所示是我国于2011年9月29日发射的“天宫一号”a目标飞行器和11 月1日发射的“神舟八号”b飞船交会对接前共面近圆轨道示意图下列说法正确的是(). 图2aa的运行速率大于b的运行速率ba的运行角速度大于b运行的角速度ca和b的发射速度都应大于第二宇宙速度d若b接到指令要与a交会对接必须点火加速6(2012广西模拟)已知地球质量为m，半径为r，自转周期为t，地球同步卫星质量为m，引力常量为g.有关同步卫星，下列表述正确的是()a卫星距离地面的高度为 b卫星的运行速度小于第一宇宙速度c卫星运行时受到的向心力大小为gd卫星运行的向心加速度小于轨道高度的重力加速度二十七、航天应用7“神舟九号”飞船(简称“神九”，计划发射中)是中国航天计划中的一艘载人宇宙飞船，是神舟号系列飞船之一“神九”是中国第一个宇宙实验室项目9212计划的组成部分，天宫与神九载人交会对接将为中国航天史上掀开极具突破性的一章中国计划2020年将建成自己的太空家园，中国空间站届时将成为世界唯一的空间站试回答下列问题宇航员乘坐航天飞机加速升空进入轨道与“和平号”空间站对接后才能进入空间站航天飞机为了追上并实现与空间站的成功对接，下列说法正确的是()a只能从空间站同一轨道上加速b只能从较高轨道上加速c只能从较低轨道上加速d无论在什么轨道上加速均行二十八、综合应用8某航天飞机在地球赤道上空飞行，轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为0，地球半径为r，地球表面重力加速度为g，在某时刻航天飞机通过赤道上某建筑物的上方，求它下次通过该建筑物上方所需的时间参考答案1b设人的质量为m，在地球上重力为g地，在星球上重力为g星.由gg得r ，则 2，故选b.2b距离增大万有引力减小，a正确；由m1r12m2r22及r1r2r得r1，r2，可知d正确fgm1r12m2r22，r增大f减小，因r1增大，故减小，b错；由t知c正确3a因为要使飞船做向心运动，只有减小速度，这样需要的向心力减小，而此时万有引力大于所需向心力，所以只有向前喷气，使v减小，从而做向心运动，落到b点，故a正确4b设月球表面处的重力加速度为g0，则hg0t2，设飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为v，由牛顿第二定律得mg0m，两式联立解得v ，选项b对5d6.b7c对a选项如果受直线运动中的物体追及的思维定势的影响，而让航天飞机沿与宇宙空间站相同的轨道加速追赶并“对接”，会造成错选因速度v的增大必使向心力f向增大，使得“f向f引”，航天飞机做远离地球的离心运动而离开宇宙空间站所在的轨道，无法实现与宇宙空间站的对接故a选项错误. 对b选项如果让航天飞机从较高轨道上采用减小速度、降低轨道而实现与宇宙空间站的对接，则不仅技术难以完成，还应让航天飞行必须穿越宇宙空间站所在轨道而进入更高的轨道，必然会消耗大量的能量，因而不可取故b选项错误对c选项因为要使航天飞机与宇宙空间站对接，首先必须加速“追赶”，其次由于加速必然导致其轨道半径的增大，因而要实现航天飞机与宇宙空间站的成功对接，就必须让航天飞机从较低的轨道上加速，并沿一条特定的椭圆轨道，使之在宇宙空间站的轨道上实现对接故c选项正确对d选项由以上的分析讨论可知，“无论在什么轨道上加速都行”是绝对不行的故d选项错误8解析用表示航天飞机的角速度，用m、m分别表示航天