专题五万有引力

、参考答案1．A【解析】试题分析：据题意，行星绕恒星运动轨迹如果是圆形，则据万有引力定律有：，经过整理得到：,即如果T2/r3=K,则常数K的大小只与恒星质量有关，故选项A正确。考点：本题考查万有引力定律。2．D【解析】试题分析：设地球表面有一物体质量为m，由万有引力公式得：，解得：故选：D考点：万有引力定律的应用.3．B【解析】试题分析:由图可知：A点离地球最近，B点最远，根据开普勒第二定律知：到中心（地球）的距离越近速度越大，A点速率最大，B点最小。考点：开普勒第二定律4．B【解析】试题分析：根据万有引力定律，万有引力与物体之间的距离的二次方成反比，故在卫星飞赴月球的过程中，随着它与月球间距离r的减小，月球对它的万有引力F将变大，故B正确，考点：考查了万有引力定律的应用行星与卫星之间的引力、地面上的物体所受的重力和太阳对行星的引力，都属于万有引力，是相同性质的力，A错误，太阳和行星之间的引力是一对相互作用力，即太阳对行星的引力等于行星对太阳的引力，B错误；万有引力适用一切物体，C正确；行6．B【解析】试题分析：我们可设月球质量为M，那么地球质量就为81M．设飞行器距地心距离为，飞行器距月心距离为．由于地球对它的引力和月球对它的引力相等，根据万有引力定律得：，解得：故选B考点：考查的是万有引力定律的应用，点评：关键是抓住两者对飞行器的引力相等列式，基础题，比较简单7．B【解析】试题分析：飞船绕某一行星表面做匀速圆周运动，万有引力等于向心力。即：解得：由得：该行星的平均密度为故选B考点：万有引力定律的应用．点评：本题可归结为一个结论：环绕行星表面做圆周运动的卫星，其公转周期平方与行星平均密度的乘积是一个定值8．B【解析】试题分析：根据公式，解得：可得轨道半径越大，速度越小，故B正确，A错误；根据公式可得，轨道半径越大，周期越大，所以“神舟”六号的周期大，C、D错误。考点：考查了万有引力定律的应用9．BC【解析】试题分析：飞船沿椭圆轨道1时有,飞船沿椭圆轨道2时有，v1p<v2p，A错；在圆轨道2上时引力提供向心力，航天员处于完全失重状态，B对；由可得C正确；飞船从椭圆轨道1的Q点运动到P点过程中万有引力做负功，D错，所以本题选择BC。考点：万有引力定律10．ACD【解析】试题分析：由万有引力定律，，又根据公式：，此时r=R，解得第一宇宙速度为：，故A正确；“嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为，选项B错误；由可得，选项C正确；由于月球表面是真空，“嫦娥三号”降落月球时，无法使用降落伞减速，选项D正确。考点：万有引力定律的应用；人造卫星。11．B【解析】12．AB【解析】A、根据万有引力提供向心力，有：解得，轨道半径越大，速度越小，故A正确；B、根据，解得a=，故半径越小，加速度越大，故B正确；C、周期T=，故轨道半径越小，周期越小，故C错误；D、向心力F=，两颗卫星质量本不同，故无法比较向心力，故D错误；故选AB。13．BD【解析】试题分析：11.2km/s为第二宇宙速度，嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度小于11.2km/s，所以A错误；从低轨道进入高轨道需点火加速，故B正确；嫦娥三号在a、b两轨道上N点，受月球引力相同，根据牛顿第二定律可知，加速度也相同，即a1=a2，故C错误；从轨道a进入轨道b需在N点加速，所以机械能增大，即轨道b上机械能大于轨道a上的机械能，所以D正确。考点：本题考查天体运动14．C.【解析】试题分析：由公式得,轨道Ⅰ运行变轨到圆形轨道Ⅱ运行后轨道半径变大，所以周期变长，轨道Ⅰ运行变轨到圆形轨道Ⅱ运行需要有外力做功，做正功，所愿意飞船的机械能增大，C正确，考点：本题考查了天体运动规律点评：在做天体运动时，由于万有引力和牛顿第二定律结合，出现了很多公式，在使用的时候一定要选择正确的公式15．C【解析】试题分析：人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度为：，轨道半径越大，速度越小，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，故A、B错误；第一宇宙速度为7.9km/s，人造地球卫星运行时的速度一定小于第一宇宙速度，而第二宇宙速度为11.2km/s，故人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度，选项C正确；第三宇宙速度为v=16.7km/s是使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去的速度，选项D错误。考点：三个宇宙速度。16．BCD【解析】试题分析：根据万有引力提供向心力可知，当r取地球半径，则v=7900m/s，即第一宇宙速度，所以A错。R越大，速度越小，所以B对。要把卫星送入轨道，则需要更多机械能，因此越远越困难，所以C对。，所以D对考点：万有引力提供向心力点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。17．ABC【解析】试题分析:同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上空圆形轨道，轨道固定不变，故A正确；因为同步卫星要和地球自转同步，即同步卫星周期T为一定值，因为T一定值，所以r也为一定值，所以同步卫星距离地面的高度是一定值，故B正确；第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度．故C正确；故D错误。考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系18．ABD【解析】试题分析：由开普勒第二定律可知，在相同的时间内扫过的面积相等，因此卫星在轨道I上P点的速度大于在轨道Ⅱ上的速度，选项C错误；故选ABD考点：考查变轨问题点评：本题难度较小，从椭圆轨道变到大圆轨道，需要在远地点点火加速，变到小圆轨道，需要在近地轨道点火减速19．A【解析】试题分析：此双星质量分别为和，距离圆心间距离分别为和，对有，对有，,联立可得：，双星的总质量一定，转动周期越小，双星之间的距离就越小，A正确；两者的向心力是有他们之间的万有引力充当，所以向心力相等，B错误；对有，对有，因为角速度相等，故有，即质量与半径成反比，所以星球A的质量一定大于B的质量，C错误；两者的角速度相等，根据公式可得星球A的线速度一定小于B的线速度，D错误；故选A考点：考查了双星问题点评：解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及会用万有引力提供向心力进行求解．20．D【解析】由得T=2π，则有.21．【解析】试题分析：人造卫星万有引力提供向心力即，可得角速度，所以可得。线速度之比，动能，可得.考点：万有引力与航天22．(1)(2)(3)【解析】试题分析：（1）可近似认为物体在月球表面的重力等于万有引力，则=mg月解得g月=（2）第一宇宙速度就是轨道半径等于星球半径的卫星的环绕速度解得（3）同步卫星的环绕周期等于月球自转的周期解得r=考点：此题以月球为情景，考查了重力加速度、第一宇宙速度及同步卫星等知识。23．(1)(2)【解析】试题分析：(1)设飞船的质量m,环绕地球做匀速圆周运动的半径为r根据万有引力定律，其中r=R+h解得飞船离地面的高度为。(2)根据万有引力定律，及解得考点：万有引力定律24．（1）（2）【解析】试题分析：（1）由得（2）设星球表面重力加速度为g，则有考点：万有引力定律的应用点评：解决此类问题的统一思路是万有引力等向心力，在星球表面万有引力等重力。如果有自由落体运动还要用到求重力加速度g。25．【解析】设两星体