全程复习构想2018高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天4万有引力与航天课时作业

1、万有引力与航天、 选择题 （17 题只有一个选项符合题目要求, 设太阳质量为M某行星绕太阳公转周期为G,则描述该行星运动的上述物理量满足（811题有多个选项符合题目要求）T,轨道可视为半径为r的圆.）A.C.A 2 34 nrGl=千2 24 nrGl=T4n2r2B . Gl= 4 nr3.Gl=T3小2 3解析：由G mr葺2,可得Gl=，选项A正确.答案：A2. （2015 福建卷）如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动, 心O的距离分别为n、2,a、b到地ri、D.Y1= f）V2r2解析：本题考查万有引力定律和天体的运动，意在考查考生的分析推理能力.Mm v2口口G2=m，

2、即v=r r引力定律可得答案：A所以有一=V1V2”，所以 A项正确.根据万有11陕西安康二调）某行星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的 Q,那28么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为A.: 1 B .: 2C.: 4 D .3. (20172解析：设地球质量为M地球半径为R由GMmmR，可知地球上的第一宇宙速度v地=同理，得行星上的第一宇宙速度v行=；M所以v行8RG-如:v地=21.常量为已知引力21,则 A 正确，B、C D 错误.答案：A4. （2017 湖北襄阳四校期中）在太空中，两颗靠得很近的星球可以组成双星，它们只 在相互间的万有引力作用下，绕球心连线

3、上的某点做周期相同的匀速圆周运动.则下列说法不正确的是（）A.两颗星有相同的角速度3B. 两颗星的旋转半径与质量成反比C. 两颗星的加速度与质量成反比D. 两颗星的线速度与质量成正比解析：双星运动的角速度相同，选项A 说法正确；由F=mi32ri=maw22，可得mri=mar2，即两颗星的旋转半径与质量成反比，选项B 说法正确；F=ma=maa,可知两颗星的2 2ViV2加速度与质量成反比，选项C 说法正确；F=mi=m2，故可知两颗星的线速度与质量不是成正比关系，选项 D 说法错误，故选 D.答案：D5. （2017 广东省四校联考）如图所示，卫星P绕地球做匀速圆周运动，卫星轨道平面与地球

4、赤道平面在同一平面内， 地球相对卫星P的张角为 0，若 3 颗卫星P在同一轨道适当位置，信号可以覆盖地球的全 部赤道表面，下列说法正确的是（）A. 张角 0 60B. 张角 0 越大，卫星运行的线速度越小C. 张角 0 越大，每颗卫星的信号覆盖地球的表面积越大1D. 若地球半径为R,则卫星离地面的高度为R（ - 1）sin 0解析：若 3 颗卫星P在同一轨道适当位置， 信号恰可以覆盖地球的全部赤道表面，由题图中几何关系可知，3 颗卫星等分一个圆周，即地球相对3 颗卫星的张角 0 都为 60,选项 A 正确；由题图中几何关系可知，张角0越大，卫星离地面越近，卫星的信号覆盖地球的表面积越小，根据

5、甲彳巴：V可知，卫星运行的线速度越大，选项BC 错误；由题图中几何答案：A6. （2015 海南单科）若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、 以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为7.已知该行星质量约为地球的 7 倍，地球的半径为R由此可知，该行星的半径约为（）解析：由平抛运动规律知，在行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们经历的时间之比即为在水平方向运动的距离之比，所以 翕；竖直方向上物体做自由落体运动，重力加速度分别为设行星和地球的质量分别为7M和M行星的半径为r， 则有GMimg关系可得：卫星离地面的高度h=R(1

6、-1)，sin2选项 D 错误.2g12h/11g和g2,因此g2=而=t1t2=ti7t1=4.4mg解得r= 2R因此AB D 错，C 对. 答案：C7. （2017 山西四校三联）2014 年 3 月 8 日凌晨马航客机失联后，西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、 遥感 4 个型号近 10 颗卫星，为地面搜救提供技术支持特别是“高分 辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术.如图为“高分的两颗卫星在空中某一面内运动的示意图北斗导航系统中两颗卫星“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动卫星“G”和某时刻两颗卫星分别位于轨道上的A B两位置，“高分一号”在运行，地球表面处的重力加

7、速度为g,地球半径为R不计卫星间的相互作用力.则以下说法正确的是（一号”突破了空间分-号”与北斗导航系统中G”和“ G”以及“ G”的轨道半径均为r,C位置若卫星均顺时针A. 卫星R2“G”和“G”的加速度大小相等，均为八QrG”由位置A运动到位置B所需的时间为_n3Rg如果调动“高分一号”卫星到达卫星“G”所在的轨道，必须对其减速“高分一号”是低轨道卫星，其所在高度处有稀薄气体，运行一段时间后，高度会降低，速度增大，机械能会减小Mm由GRZ=mgB.C.D.卫星解析:p , 氏 h Mm，得g=g,A错；由GR；=mgg,则卫星“G”由位置A运动到位置B所需时间为t=T3R号”到达卫星“G”

8、所在轨道，必须对其加速，使之做离心运动到达有阻力，做负功，所以“高分一号”机械能减小，在D 正确.冗2 nr=k使“高分 轨道，C 错；稀薄气体对“高分一号 引力作用下，高度降低，速度增大，答案：D& （2017 山东模拟）卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用，第一代、第二代海事卫 星只使用静止轨道卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区，第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案，它由 4 颗同步卫星与 12 颗中轨道卫星构成，中轨道卫星高度为 10 354 km, 分布在几个轨道平面上（与赤道平面有一定的夹角）.在这个高度上，卫星沿轨道旋转一周的 时间为四分之一天，下列说法中正确的是（）中

9、轨道卫星的线速度小于同步卫星的线速度 中轨道卫星的线速度大于同步卫星的线速度 在中轨道卫星经过地面某点的正上方的一天后，该卫星还在地面该点的正上方 如果某一时刻中轨道卫星、同步卫星与地球的球心在同一直线上，那么经过g,B错；若想“G”所在A.B.C.D.6 小时它们仍在同一直线上1解析：由题意知，中轨道卫星的周期为 4 天，小于同步卫星的周期，故中轨道卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以，其线速度大于同步卫星的线速度，选项B 正确，A错误；中轨道卫星的周期Ti= 6 h，其经过地面某点的正上方的一天后，仍在该点，选项C正确；如果某一时刻中轨道卫星、同步卫星与地球的球心在同一直线上，经过6

10、 小时，中轨56道卫星绕地球运转一周， 回到原来位置，而同步卫星绕地心转过的角度为；，故选项D 错误.答案：BC9宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个系统，它们以相互间的万有引力彼此提供向心力，从而使它们绕着某一共同的圆心做匀速圆周运动，若已知它们的运转周期为 星到某一共同圆心的距离分别为R和R2,那么，系统中两颗恒星的质量关系是（A. 这两颗恒星的质量必定相等T,两)B. 这两颗恒星的质量之和为4n2C. 这两颗恒星的质量之比为R+R23GTm m=R2RD. 其中必有一颗恒星的质量为R+R23mm解析：对m有：GR+RGT=mR牛，解得m=GT，同理可得mi=4n2 R+艮3,故选项A 错

11、误；将两者质量相加得R2R,故选项 C 正确；两者质量之和为GTD错误.答案：BC10. （2017 黑龙江大庆实验中学月考）随着世界航空事业的发展, 为各国关注的热点.假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的1的3.则下列判断正确的是（3A.B.C.D.深太空探测已逐渐成3 倍，半径是地球半径27 倍某物体在该外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星的周期该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的3 倍绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度大小相同GMmGM解析：根据=mg解得g=R2，外星球的质量是地球质量的3 倍，半

12、径是地球半径1的 3 所以某物体在该外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的27 倍，故 A 正确;根据万有引力提供向心力得T= 2法比较该外星球的同步卫星周期与地球同步卫星周期的关系，故因为不知道同步卫星轨道半径的关系，所以无2B错误；根据MmmR,解得V=GM所以该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的：M轨道半径r相同时，因为外星球和地球的质量不同，所以人造卫星的运行速度大 小不同，故 D 错误.3 倍，故 C 正确；v答案：AC11. 2010 年 9 月 29 日，美国天文学家宣布发现了一颗迄今为止与地球最类似的行星，该行星绕太阳系外的红矮星做匀速圆周运动，公转周期约为37

13、天，该行星的半径大约是地球半径的 1.9 倍，且表面重力加速度与地球表面重力加速度相近，下列关于该行星的说法正确的是（）A. 该行星的公转角速度一定比地球的公转角速度大B. 该行星的平均密度比地球的平均密度大78C. 该行星近地卫星的运行速度大于地球近地卫星的运行速度D. 该行星同步卫星的周期小于地球同步卫星的周期解析：由 3=罕可得，周期小则角速度大，故 A 正确;因为行星表面重力加速度与地球的相近， 半径大约是地球的1.9 倍，根据密度的定义式pMG3qv=V=4=4nGR故该行星的平均密度比地球的平均密度小，选项 B 错误；根据mq= mR，3nR3冗得v=qR因为该行星的半径是地球的1.9 倍，则该行星近地卫星的运行速度大于地球近地卫星的运行速度， 故 C 正确；因为不知道该行星的自转周期与地球自转周期的关系，故不能确定该行星与地球的同步卫星的周期关系，选项D 错误.答案：AC二、非选择题12.在“勇气号”火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h,速度方向是水平的，速度大小为Vo,求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星