高考物理二轮复习第四章万有引力与航天夯基保分练万有引力定律与天体运动

1、夯基保分练万有引力定律与天体运动A级保分练1(2017湖北七市联考)人造地球卫星在绕地球做圆周运动的过程中，下列说法中正确的是()A卫星离地球越远，角速度越大B同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小一定相同C一切卫星运行的瞬时速度都大于7.9 km/sD地球同步卫星可以在以地心为圆心、离地高度为固定值的一切圆轨道上运动解析：选B卫星所受的万有引力提供向心力，则Gmm2r，可知r越大，角速度越小，r一定，线速度大小一定，A错误，B正确；7.9 km/s 是卫星的最大环绕速度，C错误；因为地球会自转，同步卫星只能在赤道上方的圆轨道上运动，D错误。2(2017荆州模拟)长期以来“卡戎星(Charon

2、)”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r119 600 km，公转周期T16.39 天。天文学家已发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r248 000 km，则它的公转周期T2最接近于()A15天 B25天 C35天 D45天解析：选B由开普勒第三定律可得，解得T2T16.39 24.5(天)，故B正确。3.(多选)(2017广州模拟)如图所示，近地人造卫星和月球绕地球的运行轨道可视为圆。设卫星、月球绕地球运行周期分别为T卫、T月，地球自转周期为T地，则()AT卫T月 BT卫T月 CT卫T地 DT卫T地解析：选AC设近地人造卫星、地球同步卫星、月球的运行轨道半径分别为r卫、r

3、同、r月，则r月r同r卫，由开普勒第三定律k可知，T月T同T卫，又地球同步卫星的周期T同T地，故有T月T地T卫，选项A、C正确。4(2017福州质检)北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统将由35颗卫星组成，卫星的轨道有三种：地球同步轨道、中地球轨道和倾斜轨道。其中，同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，那么同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为()A. B. C. D.2解析：选C同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，根据开普勒第三定律k得3，所以同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为，C正确。5.对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道

4、半径的变化而变化，某同学根据已知的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T关系作出如图所示图像，则可求得地球质量为(已知引力常量为G)()A. B. C. D.解析：选A由mr可得，结合图线可得，故M，A正确。6.(2017石家庄模拟)如图所示，人造卫星A、B在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动，已知AB连线与AO连线间的夹角最大为，则卫星AB的线速度之比为()Asin B. C. D. 解析：选C由题图可知，当AB连线与B所在的圆周相切时，AB连线与AO连线的夹角最大，由几何关系可知，sin ；根据Gm可知，v ，故，选项C正确。7(2017宜春高安二中段考)近年来，自然灾害在世界各地频频发生，给人

5、类带来巨大损失。科学家们对其中地震、海啸的研究结果表明，地球的自转将因此缓慢变快。下列说法正确的是()A“天宫一号”飞行器的高度要略调高一点B地球赤道上物体的重力会略变大C地球同步卫星的高度要略调低一点D地球的第一宇宙速度将略变小解析：选C“天宫一号”飞行器的向心力由地球的万有引力提供，其高度与地球的自转快慢无关，故A错误；地球自转变快，则地球自转的周期变小，在地面上赤道处的物体随地球自转所需的向心力会增大，而向心力等于地球对物体的万有引力减去地面对物体的支持力，万有引力的大小不变，所以地面对物体的支持力必然减小，地面对物体的支持力大小等于物体受到的“重力”，所以物体的重力会变小，故B错误；对

6、地球同步卫星而言，卫星的运行周期等于地球的自转周期，地球的自转周期T变小了，由开普勒第三定律k可知，卫星的轨道半径R要减小，即卫星的高度要调低些，故C正确；地球的第一宇宙速度v，R是地球的半径，可知v与地球自转的速度无关，故D错误。B级拔高练8(多选)(2016江苏高考)如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有()ATATB BEkAEkBCSASB D.解析：选AD根据开普勒第三定律，又RARB，所以TATB，选项A、D正确；由Gm得，v ，所以vAvB，则EkAEkB，选

7、项B错误；由GmR得，T2 ，卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积SR2，可知SASB，选项C错误。9.(2017内蒙古赤峰联考)假设在轨运行的“高分一号”卫星、同步卫星和月球都绕地球做匀速圆周运动，它们在空间的位置示意图如图所示。下列有关“高分一号”卫星的说法正确的是() A其发射速度可能小于7.9 km/sB绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小C绕地球运行的周期比同步卫星绕地球运行的周期小D在运行轨道上完全失重，重力加速度为0解析：选C卫星发射的最小速度为7.9 km/s，故“高分一号”的发射速度一定不小于7.9 km/s，故A错误；根据万有引力提供向心力有Gm2r，得，即轨道半

8、径越大，角速度越小，由于“高分一号”的轨道半径小于月球的轨道半径，故“高分一号”绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大，故B错误；根据万有引力提供向心力得Gmr，得T2 ，可知卫星的轨道半径越小，周期越小，由于“高分一号”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故“高分一号”绕地球运行的周期比同步卫星的周期小，故C正确；卫星在轨运行时，万有引力完全提供向心力，故在运行轨道上完全失重，Gmg，故重力加速度g，不为0，故D错误。10(2015四川高考)登上火星是人类的梦想。“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星。地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表，火星和地球相比()行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.41066.010241.51011火星3.41066.410232.31011A.火星的公转周期较小B火星做圆周运动的加速度较小C火星表面的重力加速度较大D火星的第一宇宙速度较大解析：选B火星和地球都绕太阳做圆周运动，万