2022年高三物理第一轮总复习及高中物理易错题归纳总结及答案分析第3专题圆周运动航天与星体问 .pdf

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1、得 ha52R故选项C 错误、 D 正确 答案 D 由 M42r3GT2，gGMr242T2r 知，不能确定火星的质量、半径和其的表面引力加速度，所以 C 正确 答案 C 答案 B 知，变轨前后过同一点的加速度相等球，故知发射速度小于11.2 km/s，D 错误 答案 AC 四、星体、航天问题中涉及的一些功能关系渐减少 答案 BD 五、双星问题经典考题1天D 2 D 3. B 4解析】 如图所示，设O 和 O分别表示地球和月球的中心在卫星轨道平面上，A 是地月连心线OO与地月球表面的公切线ACD 的交点， D、C 和 B 分别是该公切线与地球表面、月球表面和卫星轨道的交点过A 点在另一侧作地月

2、球面的公切线，交卫星轨道于E点卫星在圆弧BE 上运动时发出的信号被遮挡设探月卫星的质量为m0，引力常量为G，根据万有引力定律有：GMmr2m(2T)2rGmm0r12 m0(2T1)2r1(其中 T1表示探月卫星绕月球转动的周期) 由以上两式可得：(T1T)2Mm(r1r)3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页设卫星的微波信号被遮挡的时间为t，则由于卫星绕月球做匀速圆周运动，有：tT1 ，其中 CO A， CO B由几何关系得：rcos RR1，r1cos R1联立解得： tTMr13mr3(arccosRR1r ar

3、ccosR1r1) 答案 TMr13mr3(arccosRR1rarccosR1r1) 能力演练 一、选择题 (104 分)1D 2A 3.BD 4. aPFmGM(R月h)2，与轨迹无关，选项D 错误 AB 5BC 6C 7B 8D 9AD 10如 C 13(【解析】 由 GMmr2m42T2r 可知，行星环绕太阳运行的周期与行星到太阳的距离的二分之三次方成正比，即Tr32所以地球与火星绕太阳运行的周期之比为：T火T地(r火r地)32(32)321.85(3 分) 设从上一次火星、地球处于距离最近的位置到再一次处于距离最近的位置，火星公转的圆心角为 ，则地球公转的圆心角必为2 ，它们公转的圆

4、心角与它们运行的周期之间应有此关系： 2 tT火， 2 2 tT地(3 分) 得： 2 2 tT火2 tT地(2 分) 最后得： tT火T地T火T地1.850.85T地2.2 年(2 分) 答案 2.2 14【解析】 (1)在火星表面有：GMR2g(2 分 ) 设轨道舱的质量为m0，速度大小为v，则有：GMm0r2m0v2r(2 分) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页返回舱和人应具有的动能Ek12mv2(1 分 ) 联立解得 EkmgR22r(1 分) (2)对返回舱在返回过程中，由动能定理知：WEkE(2 分)

5、联立解得：火星引力对返回舱做的功WmgR22rE(2 分) 故克服引力做的功为：WEmgR22r(1 分) 答案 (1)mgR22r(2)EmgR22r15【解析】 (1)机器人在月球上用弹簧秤竖直悬挂物体，静止时读出弹簧秤的示数F，即为物体在月球上所受重力的大小(3 分) (2)在月球上忽略月球的自转可知：mg月F(1 分) GMmR2mg月(1 分) 飞船在绕月球运行时，因为是靠近月球表面，故近似认为其轨道半径为月球的半径R，由万有引力提供物体做圆周运动的向心力可知：GMmR2mR42T2，又 TtN(2 分) 联立可得：月球的半径RFT242mFt242N2m(2 分) 月球的质量MF3

6、t4164GN4m3(2 分) 答案 (1)机器人在月球上用弹簧秤竖直悬挂物体，静止时读出弹簧秤的示数F，即为物体在月球上所受重力的大小(2)RFt242N2mMF3t4164GN4m316 【解析】 据题意可知，小球P 在球面上做水平的匀速圆周运动，该圆周的圆心为O P 受到向下的重力mg、球面对它沿OP 方向的支持力FN和磁场的洛伦兹力f洛，则：f洛qvB(1 分 ) 式中 v 为小球运动的速率，洛伦兹力f洛的方向指向O根据牛顿第二定律有：FNcos mg0(2 分) f洛FNsin mv2Rsin (2 分) 可得： v2qBRsin mvgRsin2cos 0(2 分) 由于 v 是实数，必须满足： (qBRsin m)24gRsin2cos 0(2 分) 由此得： B2mqgRcos (1 分) 可见，为了使小球能够在该圆周上运动，磁感应强度B的最小值为：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页Bmin2mqgRcos 此时，带电小球做匀速圆周运动的速率为：vqBminRsin 2m(2 分) 解得： vgRcos sin (1 分 ) 答案2mqgRcos gRcos sin 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页