高考物理二轮复习 选择题押题练(三)万有引力与航天(必考点)-人教版高三全册物理试题.doc
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1、选择题押题练(三)万有引力与航天(必考点)1引力波的发现证实了爱因斯坦100年前所做的预测。1974年发现了脉冲双星间的距离在减小就已间接地证明了引力波的存在。如果将该双星系统简化为理想的圆周运动模型,如图所示,两星球在相互的万有引力作用下,绕O点做匀速圆周运动。由于双星间的距离减小,则()A两星的运动周期均逐渐减小B两星的运动角速度均逐渐减小C两星的向心加速度均逐渐减小D两星的运动线速度均逐渐减小解析:选A双星做匀速圆周运动具有相同的角速度,靠相互间的万有引力提供向心力。根据Gm1r12m2r22,知m1r1m2r2,知轨道半径比等于质量之反比,双星间的距离减小,则双星的轨道半径都变小,根据
2、万有引力提供向心力,知角速度变大,周期变小,故A正确,B错误;根据Gm1a1m2a2知,L变小,则两星的向心加速度均增大,故C错误;根据Gm1,解得v1 ,由于L平方的减小比r1的减小量大,则线速度增大,故D错误。2宇航员在某星球上为了探测其自转周期做了如下实验:在该星球两极点,用弹簧秤测得质量为M的砝码所受重力为F,在赤道测得该砝码所受重力为F。他还发现探测器绕该星球表面做匀速圆周运动的周期为T。假设该星球可视为质量分布均匀的球体,则其自转周期为()ATBTCT DT 解析:选D设星球及探测器质量分别为m、m在两极点,有:GF,在赤道,有:GFMR,探测器绕该星球表面做匀速圆周运动的周期为T
3、,则有:Gm R;联立以上三式解得T自T。故D正确,A、B、C错误。3多选质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为G0,它在离地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运行时的()A周期为4 B速度为 C动能为G0R D重力为G0解析:选AC由万有引力提供向心力,Gmmrma由题意可知,r2R。质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为G0,根据万有引力等于重力得:GMgR2R2由解得:周期T4,则A正确;由解得速度v ,则B错误;动能为EkG0R,则C正确;由a,则重力为,则D错误。4多选“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星,被称为“太空110”,它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源,延长卫星的使用
4、寿命,假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一,其运动方向与地球自转方向一致,轨道平面与地球赤道平面重合,下列说法正确的是()A“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的25倍B“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的倍C站在赤道上的人可用仪器观察到“轨道康复者”向西运动D“轨道康复者”可在高轨道上加速,以实现对低轨道上卫星的拯救解析:选AB根据ma得:a,因为“轨道康复者”绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一,则“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的25倍,故A正确。根据m得:v ,则“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的倍,故B正确
5、。因为“轨道康复者”绕地球做匀速圆周运动的周期小于同步卫星的周期,则小于地球自转的周期,所以“轨道康复者”的角速度大于地球自转的角速度,站在赤道上的人可用仪器观察到“轨道康复者”向东运动,故C错误。“轨道康复者”要在原轨道上减速,做近心运动,才能“拯救”更低轨道上的卫星,故D错误。5多选2017年1月24日,报道称,俄航天集团决定将“质子M”运载火箭的发动机召回沃罗涅日机械制造厂。若该火箭从P点发射后不久就失去了动力,火箭到达最高点M后又返回地面的Q点,并发生了爆炸,已知引力常量为G,地球半径为R。不计空气阻力,下列说法正确的是()A火箭在整个运动过程中,在M点的速率最大B火箭在整个运动过程中
6、,在M点的速率小于7.9 km/sC火箭从M点运动到Q点(爆炸前)的过程中,火箭的机械能守恒D已知火箭在M点的速度为v,M点到地球表面的距离为h,则可求出地球的质量解析:选BC火箭在失去动力后,在M点的速率最小,选项A错误;火箭从M点运动到Q点(爆炸前)的过程中,只有万有引力做功,火箭的机械能守恒,选项C正确;7.9 km/s是最大的运行速度,火箭在整个运动过程中,在M点的速率小于7.9 km/s,选项B正确;火箭做的不是圆周运动,根据选项D中给出的条件,无法求出地球的质量,选项D错误。6多选探索火星的奥秘承载着人类征服宇宙的梦想。假设人类某次利用飞船探测火星的过程中,飞船只在万有引力作用下贴
7、着火星表面绕火星做圆周运动时,测得其绕行速度为v,绕行一周所用时间为T, 已知引力常量为G,则()A火星表面的重力加速度为B火星的半径为C火星的密度为D火星的质量为解析:选BC飞船在火星表面做匀速圆周运动,轨道半径等于火星的半径,根据v,得R,故B正确;根据万有引力提供向心力,有GmR,得火星的质量M,根据密度公式得火星的密度,故C正确;根据M3,故D错误;根据重力等于万有引力得,mgG,得gG,故A错误。7多选为纪念中国航天事业的成就,发扬航天精神,自2016年起,将每年的4月24日设立为“中国航天日”。在46年前的这一天,中国第一颗人造卫星发射成功。若该卫星运行轨道与地面的最近距离为h1,
8、最远距离为h2。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T,引力常量为G,根据以上信息可以求出的物理量有()A地球的质量B月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径C中国第一颗人造卫星绕地球运动的周期D月球表面的重力加速度解析:选ABC根据地球表面物体的重力等于万有引力,有mgG,得地球质量M,故A可求出;月球绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力有Gm月,得r,地球质量可求出,周期T已知,故可以求出月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径,故B可求出;中国第一颗人造卫星绕地球做椭圆运动,椭圆轨道的半长轴a,设周期为T,根据开普勒第三定律,有,得TT,故中国第一颗
9、人造卫星绕地球运动的周期可求出,故C可求出;因为月球质量未知,月球的半径也未知,所以月球表面的重力加速度无法求出,故D不可求出。8多选如图所示,a、b两个飞船在同一平面内,在不同轨道绕某行星顺时针做匀速圆周运动。若已知引力常量为G,a、b两飞船距该行星表面高度分别为h1、h2(h1h2),运行周期分别为T1、T2,则以下说法正确的是()A飞船a运行速度小于飞船b运行速度B飞船a加速可能追上飞船bC利用以上数据可计算出该行星的半径D利用以上数据可计算出该行星的自转周期解析:选BC根据万有引力提供向心力Gm,轨道半径越大,线速度越小,a的线速度大于b的线速度,故A错误。a加速可做离心运动,可能会与
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