高考物理一轮复习精讲精析(28).pdf

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1、 高考物理一轮复习精讲精析 第 4 章 第 4 讲 一、选择题 1(2009河南省实验中学模拟)2008 年 9 月 27 号下午 4 时 30 分，翟志刚出舱完成了中国人的第一次太空行走，为建立中国的轨道空间站计划的实施又迈出坚实的一步，宇航员出舱后 ()A他相对地球是静止的 B他处于完全失重状态，受的重力为零 C他围绕地球做匀速圆周运动 D轨道舱的速度变大，绕地球一周只需 75 分钟 答案 C 解析 神舟七号飞船做匀速圆周运动的轨道不是地球同步轨道，因此出舱的航天员相对地面是运动的，他处于完全失重状态，但仍受重力作用，故 A、B 错误，C 正确；卫星绕地球的周期最小约为 85 分钟，D 错

2、误 2天文学家发现某恒星周围有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期由此可推算出 ()A行星的质量 B行星的半径 C恒星的质量 D恒星的半径 答案 C 解析 设测出的行星轨道半径为 R，周期为 T，恒星的质量为 M，行星的质量为 m，则由GMmR2m42T2R 得，M42R3GT2，故 C 正确 3(2009汕头模拟)有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动)，以速度 v 接近行星赤道表面匀速飞行，测出运动的周期为 T，已知万有引力常量为 G，则以下说法错误的是 ()A该行星的半径为vT2 B该行星的平均密度为3GT2 C无法测出该行星的质量 D该行星表面的重力加速

3、度为2vT 答案 C 解析 由 T2Rv可得：RvT2，A 正确；由GMmR2mv2R可得：Mv3T2G，C 错误；由 M43R3，得：3GT2，B 正确，由GMmR2mg，得：g2vT，D 正确 4据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的 6.4 倍，一个在地球表面重量为 600N 的人在这个行星表面的重量将变为 960N.由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为 ()A0.5 B2 C3.2 D4 答案 B 解析 设人的质量为 m，在地球上重力为 G地，在星球上重力为 G星.由 GMmR2G得 RGMmG，则 R星R地M星G地M地G星6.46009602，故选

4、B.5(2009杭州七校联考)一宇宙飞船绕地心做半径为 r 的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为 m 的人站在可称体重的台秤上用 R 表示地球的半径，g 表示地球表面处的重力加速度，g表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N 表示人对秤的压力，下面说法中正确的是 ()Ag0 BgR2r2g CN0 DNmRrg 答案 BC 解析 做匀速圆周运动的飞船及其上的人均处于完全失重状态，台秤无法测出其重力，故 N0，C 正确，D 错误；对地球表面的物体，GMmR2mg，宇宙飞船所在处，GMmr2mg，可得：gR2r2g，A 错误，B 正确 6(2010广东省汕头市高三摸底考试)一物体从一行星表面某高度处自

5、由下落(不计阻力)自开始下落计时，得到物体离行星表面高度 h 随时间 t 变化的图象如图所示，则根据题设条件可以计算出 ()A行星表面重力加速度的大小 B行星的质量 C物体落到行星表面时速度的大小 D物体受到星球引力的大小 答案 AC 解析 从题中图象看到，下落的高度和时间已知(初速度为 0)，所以能够求出行星表面的加速度和落地的速度，因为物体的质量未知，不能求出物体受到行星引力的大小，因为行星的半径未知，不能求出行星的质量 7银河系的恒星中大约有四分之一是双星某双星由质量不等的星体 S1和 S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点 O 做匀速圆周运动天文观察时测得其运动周

6、期为 T，S1到 O 点的距离为 r1、S1与 S2间的距离 r，已知万有引力常量为 G.由此可求出 S2的质量为 ()A.42r2(rr1)GT2 B.42r31GT2 C.42r3GT2 D.42r2r1GT2 答案 D 解析 设 S1、S2的质量分别为 M1、M2，则：GM1M2r2M1r1(2T)2，所以 M242r2r1GT2，故选 D.82008 年 9 月 25 日，我国利用“神舟七号”飞船将航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏成功送入太空，9 月 26 日 4 时 04 分，“神舟七号”飞船成功变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为 h(约 340km)的圆形轨道已知飞船的质量为 m，

7、地球半径为 R，地面处的重力加速度为 g，地球自转的角速度为，则下列说法正确的是()A飞船由椭圆轨道变为圆形轨道时，需要在椭圆的远地点处使飞船减速 B飞船做匀速圆周运动时，运行速度大于 7.9km/s C飞船在圆轨道上运动时，航天员将不受重力作用 D飞船在圆轨道上运动时的动能 Ek满足12m(Rh)22Ek12mg(Rh)答案 D 解析 飞船由椭圆轨道变为圆形轨道需要在远地点加速，A 错；飞船在绕月球做匀速圆周运动时的速度最大值为 7.9km/s，轨道越高速度越小，B 错；航天员在飞船中处于完全失重状态，受到的万有引力即为所受重力，完全失重状态并不是重力为零，C 错；飞船的运 t11T地1T火

8、T火T地T火T地1.811.81年2.3 年 12地球表面重力加速度 g09.8m/s2，忽略地球自转的影响，在距离地面高度 h1.0103m 的空中重力加速度 g 与 g0的差值多大？取地球半径 R6.37106m.答案 3.04103m/s2 解析 不计地球自转的影响，物体的重力等于物体所受到地球的万有引力，有 mgGMm(Rh)2，mg0GMmR2 所以gg0RRh26.371066.37110620.99969 gg0g3.04103m/s2.13(2009广东佛山禅城月考)新华社北京 2007 年 10 月 24 日电，24 日 18 时 29 分，星箭成功分离之后，“嫦娥一号”卫星

9、进入半径为 205 公里的圆轨道上绕地球做圆周运动，卫星在这个轨道上“奔跑”一圈半后，于 25 日下午进行第一次变轨，变轨后，卫星轨道半径将抬高到离地球约 600 公里的地方如图所示，已知地球半径为 R，表面重力加速度为 g，质量为 m 的“嫦娥一号”卫星在地球上空的引力势能为 EpmgR2r，(以无穷远处引力势能为零)，r 表示物体到地心的距离(1)质量为 m 的“嫦娥一号”卫星以速率 v 在某一圆轨道上绕地球做圆周运动，求此时卫星距地面高度 h1；(2)要使“嫦娥一号”卫星上升，从离地高度 h1再增加 h 的轨道上做匀速圆周运动，卫星发动机至少要做多少功？答案(1)gR2v2R(2)mgR

10、2h2(Rh1)(Rh1h)解析(1)设地球质量为 M，万有引力常量为 G，卫星距地面高度为 h1时速度为 v，对卫星有 GmM(Rh1)2mv2Rh1，对地面上物体有 mgGmMR2，解以上两式得 h1gR2v2R.(2)卫星在距地面高度 h1的轨道上做匀速圆周运动，则有 GmM(Rh1)2mv2Rh1，得 v2GM(Rh1)，故此时卫星的动能 Ek112mv2GMm2(Rh1)mgR22(Rh1)，万有引力势能 Ep1mgR2Rh1，卫星在距地面高度 h1时的总机械能 E1Ek1Ep1mgR22(Rh1)mgR2Rh1mgR22(Rh1).同理，卫星在距地面高度(h1h)时的总机械能 E2mgR22(Rh1h).由功能关系，卫星发动机至少要做功 WE2E1mgR2h2(Rh1)(Rh1h).