2020屆高三物理一輪復習專題精練 5.2 萬有引力定律的成就或應用2

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1、2020屆高三物理一輪復習專題精練 5.2 萬有引力定律的成就或應用2 一、選擇題 1．（江西省師大附中2020屆高三下學期開學考試物理試題）美國航空航天局(NASA)于2020年2月11日晚宣布，美國一顆通信衛(wèi)星10日與一顆已報廢的俄羅斯衛(wèi)星在太空中相撞，撞擊地點位于西伯利亞上空約500英里處（約805公里）。發(fā)生相撞的分別是美國1997年發(fā)射的“銥33”衛(wèi)星和俄羅斯1993年發(fā)射的“宇宙2251”衛(wèi)星。前者重約560千克，后者重約900千克。假設兩顆衛(wèi)星相撞前都在離地805公里的軌道上做勻速圓周運動，結合中學物理的知識，下面對于兩顆衛(wèi)星說法正確的是（ ） A．二者線速度均大

2、于7.9 km/s B．二者同方向運行，由于速度大小不同而相撞 C．二者向心力大小相等 D．二者向心加速度大小相等 1.D 2．（吉林省長春十一中2020屆高三下學期期初考試理綜卷）假如一做圓周運動的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來的2倍，仍做圓周運動，則 A．根據(jù)公式v=ωr，可知衛(wèi)星運動的線速度增大到原來的2倍 B．根據(jù)公式F=GMm/r2可知衛(wèi)星所需向心力將減小到原來的1/2 C．根據(jù)公式F=mv2/r可知衛(wèi)星所需向心力將減小到原來的1/2 D．衛(wèi)星運動的線速度將減小到原來的 2．D　 3．（浙江省寧波市2020屆高三第一學期期末考試物理試卷）某人在一星球上以速度v

3、0豎直上拋一物體，經(jīng)時間t后物體落回手中，若星球的半徑為R，要將物體從星球表面拋出，并使物體不再落回星球表面，那么至少要用的速度大小是（ ） A． B． C． D． 3.B 4. （江西省宜春市2020屆高三上學期期末統(tǒng)考理綜試卷）2020年11月3日凌晨1時29分，經(jīng)歷近43小時飛行和五次變軌的“神舟八號”飛船飛抵距地面343公里的近圓軌道，與在此軌道上等待已久的“天宮一號”成功對接；11月16日18時30分，“神舟八號”飛船與“天宮一號”成功分離，返回艙于11月17日19時許返回地面。下列有關“天宮一號”和“神舟八號”說法正確的是（ ）

4、 A. 對接前“天宮一號”的運行速率約為11.2km/s B. 若還知道“天宮一號”運動的周期，再利用萬有引力常量，就可算出地球的質(zhì)量 C. 在對接前，應讓“天宮一號”與“神舟八號”在同一軌道上繞地球做圓周運動，然后讓“神舟八號”加速追上“天宮一號”并與之對接 D.“神舟八號”返回地面時應先減速 4.D 5．（湖北省荊門市2020屆高三元月調(diào)研考試理綜卷）未來我國將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站。如圖所示，關閉發(fā)動機的航天飛機在月球引力作用下沿橢圓軌道向月球靠近，并將在橢圓軌道的近月點B處與空間站實現(xiàn)對接。已知空間站繞月做勻速圓周運動的軌道半徑為r，周期為T，萬有引力常

5、量為G，月球的半徑為R，那么以下選項正確的是 A．月球的平均密度為 B．月球的第一宇宙速度為 C．圖中的航天飛機正在減速地飛向B處 D．航天飛機到達B處由橢圓軌道進入空間站軌道時必須減速 5.D 6．（江蘇省揚州中學2020屆高三第二學期開學質(zhì)量檢測）我國發(fā)射神舟號飛船時，先將飛船發(fā)送到一個橢圓軌道上，其近地點M距地面200km，遠地點N距地面340km。進入該軌道正常運行時，周期為T1，通過M、N點時的速率分別是v1、v2。當某次飛船通過N點時，地面指揮部發(fā)出指令，點燃飛船上的發(fā)動機，使飛船在短時間內(nèi)加速后進入離地面340km的圓形軌道，開始繞地球做勻速圓周運動，周期為T2，

6、這時飛船的速率為v3。比較飛船在M、N、P三點正常運行時（不包括點火加速階段）的速率大小和兩個軌道上運行的周期，以及在N點點火前后的加速度a和a'的大小。下列結論正確的是 A．v1>v3??????????? B．v1>v2 C．a(chǎn)=a'??????????? D．T1>T2 6.ABC 7．（湖北省黃岡中學2020屆高三下學期理綜模擬測試）均勻分布在地球赤道平面上空的三顆同步通信衛(wèi)星能夠?qū)崿F(xiàn)除地球南北極等少數(shù)地區(qū)外的“全球通信”。已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自傳周期為T，三顆衛(wèi)星中任意兩顆衛(wèi)星間距離為s0，下面列出的是同步

7、衛(wèi)星所在位置處的重力加速度，其中正確的是 A． B． C． D． 7．AC 8.（貴州省五校聯(lián)盟2020屆高三下學期第三次聯(lián)考理綜卷）中國國家航天局決定：中國將在2020年或稍后一個合適的時間對火星及其衛(wèi)星“火衛(wèi)一”進行探測．“火衛(wèi)一”在火星赤道正上方運行，若其繞行軌道可簡化為圓軌道，如圖中A軌道所示．假如我們國家發(fā)射的“火星探測器”環(huán)繞火星的軌道B穩(wěn)定后如圖所示，萬有引力常量G已知．則下列說法正確的是（ ） 火星 A．“火衛(wèi)一”的周期大于“火星探測器”的周期. B．“火衛(wèi)一”的線速度大于“火星探測器”的線速度. C

8、．若想測出火星的質(zhì)量只要測出“火星探測器”的運行周期即可. D．“火衛(wèi)一”的向心加速度小于“火星探測器”的向心加速度. 8.AD 9．（河南省開封高中2020屆高三定位測試）我國自行設計、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”，1970年4月24日發(fā)射成功，開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的新紀元?！皷|方紅一號”的運行軌道為橢圓軌道，其近地點M和遠地點N的高度分別為439km和2384km（如圖所示），則（ ） A．衛(wèi)星在M點的勢能大于在N點的勢能 B．衛(wèi)星在M點的角速度大于在N點的角速度 C．衛(wèi)星在M點的加速度大于在N點的加速度 D．衛(wèi)星在N點的速度大于7．9km／s 9.BC

9、 10．（北師大附屬實驗中學2020屆高三上學期期中試卷）如圖所示，半徑為R的光滑圓形軌道豎直固定放置，小球m在圓形軌道內(nèi)側做圓周運動。對于半徑R不同的圓形軌道，小球m通過軌道最高點時都恰好與軌道間沒有相互作用力。下列說法中正確的是 A．半徑R越大，小球通過軌道最高點時的速度越大 B．半徑R越大，小球通過軌道最高點時的速度越小 C．半徑R越大，小球通過軌道最低點時的角速度越大 D．半徑R越大，小球通過軌道最低點時的角速度越小 10.AD 二、非選擇題 11.我國首個月球探測計劃“嫦娥工程”將分三個階段實施，大約用十年左右時間完成，這極大地提高了同學們對月球的關注程度。以下是某同學

10、就有關月球的知識設計的兩個問題，請你解答： （1）若已知地球半徑為，地球表面的重力加速度為，月球繞地球運動的周期為，且把月球繞地球的運動近似看作是勻速圓周運動。試求出月球繞地球運動的軌道半徑。 （2）若某位宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球某水平表面上方h高處以速度v0水平拋出一個小球，小球落回到月球表面的水平距離為s。已知月球半徑為，萬有引力常量為G。試求出月球的質(zhì)量。 11.解析：（1）假設地球質(zhì)量為M，有g=GM/R2 ， 設月球繞地球運動的軌道半徑為r，有 GMm月/r2=m月r（2/T）2 由上面可知：r= （2）設下落到月面的時間為t，有h=g月t2/2，s=v0t，可得

11、：g月=2hv02/s2，又 g月=GM月/R月2，故 M月=2hR月2v02/Gs2。 12．（2020屆·浙江省金華十校高三期末考試）2020年l1月，我國第一個火星探測器——“螢火一號”火星探測器搭載俄羅斯“天頂號”運載火箭發(fā)射升空后變軌失敗。專家透露，我國將在2020年建成深空探測網(wǎng)部分，并于2020年獨立發(fā)射火星探測衛(wèi)星，這一消息讓人充滿期待。以下是某同學就有關火星的知識設計的問題，請你解答： 若某位宇航員隨飛船登陸火星后，在火星的表面某處以速度v0豎直向上拋出一個小球，經(jīng)過時間t，小球落回了拋出點。已知火星的半徑R，引力常量G，“螢火號”繞火星運動的周期T，且把“螢火號”繞火星的運動近似看作是勻速圓周運動。試求： （1）火星的質(zhì)量M。 （2）“螢火號”繞火星運動的軌道半徑r。 12.解析：（1）設火星表面的重力加速度為g，由豎直上拋運動規(guī)律得，所以g=2v0/t；在火星表面，萬有引力近似等于重力，所以有，聯(lián)立上式，解得：。 （2）設“螢火號”衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運動時，萬有引力提供向心力，所以有，又由第（1）問計算結果有，聯(lián)立可得：。