2018年高考物理复习 专题5 万有引力与航天真题训练（含解析）

专题5 万有引力与航天1.（2017北京卷）利用引力常量g和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是a地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）b人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期c月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离d地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离答案：d解析：本题考查利用万有引力定律计算地球的质量.由于不考虑地球自转,则在地球表面附近,有,故可得,a项错误;由万有引力提供人造卫星的向心力,有，,联立得,b项错误;由万有引力提供月球绕地球运动的向心力,有,故可得,c项错误;同理,根据地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离,不可求出地球的质量,d项正确.2. （2017浙江卷）如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则a.金星表面的重力加速度是火星的 b.金星的第一宇宙速度是火星的c.金星绕太阳运动的加速度比火星小 d.金星绕太阳运动的周期比火星大 答案:b解析:有黄金代换公式gm=gr2可知g=gm/r2,所以故a错误，由万有引力提供近地卫星做匀速圆周运动的向心力可知gmm/r2=mv12/r得，所以故b正确；由高轨道低速大周期知，金星做圆周运动的加速度较大，周期较小，故cd错误.3.（2017海南卷）已知地球质量为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍.若在月球和地球表面同样高度处，以相同的初速度水平抛出物体，抛出点与落地点间的水平距离分别为s月和s地，则s月：s地约为（）a9：4 b6：1 c3：2 d1：1答案：a解析：设月球质量为m，半径为r，地球质量为m，半径为r.已知=81， =4，根据万有引力等于重力得： =mg则有：g=因此= 由题意从同样高度抛出，h=gt2=gt2 、联立，解得t=t，在地球上的水平位移s=v0t，在月球上的s=v0t；因此s月：s地约为9：4，故a正确，bcd错误.4.（2017全国卷）2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行.与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的a周期变大 b速率变大c动能变大 d向心加速度变大答案:c解析：本题考查天体运动、圆周运动的知识.组合体比天宫二号质量大，轨道半径r不变，根据 ，可得，可知与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的速率不变，b项错误；又，则周期t不变，a项错误；质量变大、速率不变，动能变大，c项正确；向心加速度，不变，d项错误.5.（2017全国卷）如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，p为近日点，q为远日点，m、n为轨道短轴的两个端点，运行的周期为.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从p经过m、q到n的运动过程中a从p到m所用的时间等于b从q到n阶段，机械能逐渐变大c从p到q阶段，速率逐渐变小d从m到n阶段，万有引力对它先做负功后做正功答案:cd解析：本题考查万有引力定律在天体运行中的应用.在海王星从p到q的运动过程中，由于引力与速度的夹角大于90，因此引力做负功，根据动能定理可知，速度越来越小，c项正确；海王星从p到m的时间小于从m到q的时间，因此从p到m的时间小于，a项错误；由于海王星运动过程中只受到太阳引力作用，引力做功不改变海王星的机械能，即从q到n的运动过程中海王星的机械能守恒，b项错误；从m到q的运动过程中引力与速度的夹角大于90，因此引力做负功，从q到n的过程中，引力与速度的夹角小于90，因此引力做正功，即海王星从m到n的过程中万有引力先做负功后做正功，d项正确.6.（2017江苏卷）“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距离地面约380 km的圆轨道上飞行，则其a.角速度小于地球自转角速度b.线速度小于第一宇宙速度c.周期小于地球自转周期d.向心加速度小于地面的重力加速度答案:bcd解析:根据知，“天舟一号”的角速度大于同步卫星的角速度，而同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，所以“天舟一号”的角速度大于地球自转角的速度，周期小于地球自转的周期，故a错误；c正确；第一宇宙速度为最大的环绕速度，所以“天舟一号”的线速度小于第一宇宙速度，b正确；地面重力加速度为，故“天舟一号”的向心加速度a小于地面的重力加速度g，故d正确7.（2017天津卷）我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后，与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体.假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球的半径为r，地球表面处