2023年人教版高中物理万有引力与航天知识点归纳总结全面汇总归纳全面汇总归纳全面超详细知识汇总全面汇总归纳全面汇总归纳全面超详细知识汇总全面汇总归纳全面汇总归纳.pdf

1 (每日一练)人教版 2022 年高中物理万有引力与航天知识点总结归纳 单选题 1、由于通信和广播方面的需要，许多国家发射了地球同步卫星，这此卫星的（）A质量可以不同 B轨道半径可以不同 C轨道平面可以不同 D速度可以不同 答案：A 解析：AB因为同步卫星要和地球自转同步，即这些卫星周期相同，根据万有引力提供向心力得 2=422 所以轨道半径必须固定，由上式可知，卫星质量与卫星的运动及周期无关，所以卫星质量可以不同，故 A 正确，B错误；C地球同步轨道卫星只能定点在赤道上空，所以轨道平面相同，故 C错误；D由 2=2 可知，同步卫星的速度大小相同，故 D 错误。故选 A。2、地球可看作半径为 的均质球体，已知地球同步卫星绕地球做圆周运动的周期为，地球表面的重力加速度大小为（不考虑地球自转造成的影响），则同步卫星距地面的高度为（）2 A2423B22423C2423 D22423 答案：D 解析：地球表面的重力加速度大小为 2=地球同步卫星绕地球做圆周运动的周期为 同(+)2=同422(+)解得同步卫星距地面的高度为=22423 故选 D。3、2019 年 12 月 27 日，在海南文昌航天发射场，中国运载能力最强的长征 5 号运载火箭成功发射，并用超同步转移轨道将实践二十号卫星入轨到地球同步轨道，变轨过程简化如图所示。轨道是超同步转移轨道，轨道是地球同步轨道，轨道是过渡轨道（椭圆的一部分），轨道、轨道的远地点切于M点，轨道的近地点与轨道切于N点，下列说法正确的是（）A卫星在轨道上运行时速度大小不变 B从轨道进入轨道，卫星在M点需要减速 3 C从轨道进入轨道，卫星在N点需要减速 D在轨道上，卫星从 M 点到 N 点受到地球的引力对卫星做功为零 答案：C 解析：A.轨道为椭圆轨道，根据开普勒第二定律可知，卫星在轨道上运行时速度大小时刻改变，当从近地点向远地点运行时速度减小，反之则增大，故 A错误；BC.从低轨道进入高轨道需要加速，反之需要减速，故从轨道进入轨道，卫星在M点需要加速，从轨道进入轨道，卫星在N点需要减速，B错误，C正确；D.轨道为椭圆轨道，卫星在轨道上从M点到N点运行过程中，引力与运动方向夹角为锐角，引力做正功，故 D 错误。故选 C。4、2019 年 12 月 27 日，在海南文昌航天发射场，中国运载能力最强的长征 5 号运载火箭成功发射，并用超同步转移轨道将实践二十号卫星入轨到地球同步轨道，变轨过程简化如图所示。轨道是超同步转移轨道，轨道是地球同步轨道，轨道是过渡轨道（椭圆的一部分），轨道、轨道的远地点切于M点，轨道的近地点与轨道切于N点，下列说法正确的是（）A卫星在轨道上运行时速度大小不变 B从轨道进入轨道，卫星在M点需要减速 C从轨道进入轨道，卫星在N点需要减速 4 D在轨道上，卫星从 M 点到 N 点受到地球的引力对卫星做功为零 答案：C 解析：A.轨道为椭圆轨道，根据开普勒第二定律可知，卫星在轨道上运行时速度大小时刻改变，当从近地点向远地点运行时速度减小，反之则增大，故 A错误；BC.从低轨道进入高轨道需要加速，反之需要减速，故从轨道进入轨道，卫星在M点需要加速，从轨道进入轨道，卫星在N点需要减速，B错误，C正确；D.轨道为椭圆轨道，卫星在轨道上从M点到N点运行过程中，引力与运动方向夹角为锐角，引力做正功，故 D 错误。故选 C。5、天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，如图所示，它由可见星 A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，其质量分别为A和B。不考虑其他天体的影响，AB围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，引力常量为G，下列说法错误的是（）AA和 B两行星的角速度相同 B可见星 A和暗星 B的半径大小与其质量有关 C暗星 B的速率与可见星 A速率A的比值为A:B D可见星 A和暗星 B的线速度大小相等，方向相反 答案：D 5 解析：A由双星系统特点可知，两者角速度相同，故 A正确；B因为两者之间的万有引力提供他们的向心力，即 AB2=AA2=BB2 所以 AB=BA 故 B正确；CD因为双星系统可看成两星绕同一点同轴转动模型，故线速度满足=所以 BA=BA=AB 故 C正确，D错误。故选 D。6、中国航天员王亚平在天宫一号空间实验室进行太空授课演示质量的测量实验。实验通过舱壁打开的一个支架形状的质量测量仪完成。测量过程如图所示，航天员甲把自己固定在支架一端，航天员乙将支架拉到指定位置释放，支架拉着航天员甲由静止返回舱壁。已知支架能产生恒定的拉力F，光栅测速装置能测出支架复位时的速度v和所用的时间t，最终测出航天员甲的质量，根据提供的信息，以下说法正确的是（）A宇航员在火箭发射过程中处于失重状态 6 B航天员甲的质量为 C天宫一号在太空中处于超重状态 D太空舱中，不可以利用弹簧测力计测拉力的大小 答案：B 解析：A宇航员在火箭发射过程中，随火箭加速上升，具有向上的加速度，处于超重状态，A错误；B支架复位过程，航天员甲的加速度为=由牛顿第二定律可得=联立解得=B正确；C天宫一号在太空中处于失重状态，C错误；D太空舱中，可以利用弹簧测力计测拉力的大小，不受失重的影响，D错误。故选 B。7、有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的 4 倍，则该星是球的质量将是地球质量的（）A14B4 倍 C16 倍 D64 倍 答案：D 解析：7 在星球表面处的物体有 2=且星球质量=433 解得=43 星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上的重力加速度的 4 倍，则星球的半径是地球半径的 4 倍。据=433 知，星球的质量将是地球质量的 64 倍。故选 D。多选题 8、如图所示，在 1687 年出版的自然哲学的数学原理中，牛顿设想：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远；抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星。关于该情境，下列说法正确的有（）A当水平抛出的物体速度较小时，物体沿直线运动至地面 B如果在高山顶向上抛出物体，速度足够大时，物体将不会回到地球 C不断增大物体的初速度，物体在运动过程中受到的引力将不能视为恒力 D不断增大物体的初速度，直至使物体成为人造地球卫星，在此之前每次抛出物体的运动轨迹都是抛物线 8 答案：BC 解析：A物体从高山上水平抛出，当速度较小时，做平抛运动（轨迹是曲线）至地面，故 A错误；B如果在高山顶向上抛出物体，当物体的速度足够大，物体运动到离地球足够远的地方，地球引力为零，物体就不会回到地球上，故 B正确；C不断增大物体的初速度，物体在运动过程中受到的引力方向在变化，不能视为恒力，故 C正确；D当物体抛出初速度较小时，物体在空中运动时间短，不考虑引力方向变化，物体做平抛运动，轨迹是抛物线；当初速度较大时（成为人造卫星之前），物体在空中水平位移较大，引力方向在变化，物体的运动不是匀变速曲线运动，轨迹不是抛物线，故 D 错误。故选 BC。9、我国“远望 5 号”测量船行驶至地球赤道上某处时停下来，用船上的高精端设备监测北斗导航最后一颗组网地球同步卫星和“尖兵 9 号”近地卫星。将“尖兵 9 号”、北斗同步卫星和船上高精端设备这三者绕地心转动的线速度分别设为1、2、3，角速度分别设为1、2、3，加速度分别设为1、2、3，机械能分别设为1、2、3，则以下监测结果符合事实的是（）A1 2 3B1 2 3C1 2 3D2 1 3 答案：AC 解析：ABC“尖兵 9 号”与北斗同步卫星均为人造地球卫星，但“尖兵 9 号”的轨道半径小于北斗同步卫星的轨道半径，由 2=2=2=得=，=3，=2 9 可知 1 2、1 2、1 2 北斗同步卫星的周期与赤道上的船上设备的周期相同，根据=、=2、=2 可得 2 3、2=3、2 3 综上可得 1 2 3，1 2=3，1 2 3 故 AC正确，B错误；D由于不知道“尖兵 9 号”、北斗同步卫星和船上设备之间的质量关系，故无法判断这三者机械能的大小关系，D 错误。故选 AC。10、如图所示，宇宙中一对年轻的双星，在距离地球 16 万光年的蜘蛛星云之中。该双星系统由两颗炽热又明亮的大质量恒星构成，二者围绕连接线上中间某个点旋转。通过观测发现，两颗恒星正在缓慢靠近。不计其他天体的影响，且两颗恒星的质量不变。则以下说法中正确的是（）A双星之间引力变大 B每颗星的加速度均变小 C双星系统周期逐渐变大 D双星系统转动的角速度变大 10 答案：AD 解析：A根据万有引力定律公式=122知，两颗恒星正在缓慢靠近，则双星之间引力变大，A正确；B对1星，1=22，对2星，2=12，每颗星的加速度均变大，B错误；C由双星系统的两颗星的周期相等，万有引力提供向心力，可以得到 42112=122 42222=122 1+2=整理得到=2 3(1+2)知双星系统周期变小，C错误；D由=2，知转动的角速度变大，D正确。故选 AD。填空题 11、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。已知木星绕太阳公转的轨道为r，太阳的质量为M，万有引力常量为G，则：（1）木星运行的加速度=_；（2）木星运行的线速度=_；（3）当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。若已知地球和火星的公转周期分别为T1和T2，则发生相邻两次“地火冲日”的时间间隔为_。11 答案：2 2121 解析：（1）1根据万有引力提供向心力可得 2=故木星运行的加速度为=2（2）2根据万有引力提供向心力可得 2=2 故木星运行的线速度为=（3）3根据开普勒第三定律，其轨道半径的三次方与周期T的平方的比值相等，由于地球的轨道半径比火星的轨道半径小，故可知地球的周期比火星的小，设火星相邻两次冲日的时间间隔为t，则在时间 t 内地球比火星绕太阳多转一周，即 12=1 解得 12 =2121 12、2003 年 10 月 15 日，我国神舟五号宇宙飞船把中国第一位航天员_（填杨利伟或刘洋）送入太空。这标志着中国成为世界上能够独立开展开展载人活动的国家。答案：杨利伟 解析：2003 年 10 月 15 日，我国神舟五号宇宙飞船把中国第一位航天员杨利伟送入太空。