《2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第四章 第四節(jié) 萬(wàn)有引力與航天課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第四章 第四節(jié) 萬(wàn)有引力與航天課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第四章 第四節(jié) 萬(wàn)有引力與航天課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)一、單項(xiàng)選擇題1(xx高考福建卷)若有一顆“宜居”行星，其質(zhì)量為地球的p倍，半徑為地球的q倍，則該行星衛(wèi)星的環(huán)繞速度是地球衛(wèi)星環(huán)繞速度的()A.倍B.倍C.倍 D.倍解析：選C.衛(wèi)星繞中心天體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，即Gm，得v，可見(jiàn)環(huán)繞速度與中心天體質(zhì)量與半徑比值的平方根成正比題述行星衛(wèi)星的環(huán)繞速度是地球衛(wèi)星環(huán)繞速度的倍，C項(xiàng)正確2(xx高考浙江卷)長(zhǎng)期以來(lái)“卡戎星(Charon)”被認(rèn)為是冥王星唯一的衛(wèi)星，它的公轉(zhuǎn)軌道半徑r119 600 km，公轉(zhuǎn)周期T16.39天.xx年3月，天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)兩顆冥王星的小
2、衛(wèi)星，其中一顆的公轉(zhuǎn)軌道半徑r248 000 km，則它的公轉(zhuǎn)周期T2最接近于()A15天 B25天C35天 D45天解析：選B.由開(kāi)普勒第三定律可得，解得T2T16.39 24.5(天)，故選B.本題也可利用萬(wàn)有引力定律對(duì)“卡戎星”和小衛(wèi)星分別列方程，聯(lián)立方程組求解3.(xx河南南陽(yáng)一中月考)據(jù)報(bào)道，某國(guó)際研究小組借助于智利的望遠(yuǎn)鏡，觀測(cè)到了一組雙星系統(tǒng)，它們繞兩者連線上的某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示此雙星系統(tǒng)中體積較小成員能“吸食”另一顆體積較大星體表面物質(zhì)，達(dá)到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的，假設(shè)在演變的過(guò)程中兩者球心之間的距離保持不變，則在最初演變的過(guò)程中()A它們做圓周運(yùn)動(dòng)的萬(wàn)有引力保持不變B它們
3、做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不斷變大C體積較大星體圓周運(yùn)動(dòng)軌跡半徑變大，線速度也變大D體積較大星體圓周運(yùn)動(dòng)軌跡半徑變大，線速度變小解析：選C.組成雙星系統(tǒng)的兩顆星的周期T相同，設(shè)兩星的質(zhì)量分別為M1和M2，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為R1和R2，兩星間距為L(zhǎng)，由萬(wàn)有引力定律有：M1R1M2R2，可得GM1，GM2，兩式相加可得G(M1M2)T243L3(式)，兩式相除可得M1R1M2R2(式)由式可知，因兩星間的距離不變，則周期T不變，它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由式可知雙星運(yùn)行半徑與質(zhì)量成反比，體積較大星體的質(zhì)量逐漸減小，故其軌道半徑增大，線速度也變大，體積較小星體的質(zhì)量逐漸增大，故其軌道半徑減小
4、，線速度變小，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；兩星間的距離不變，兩星的質(zhì)量總和不變而兩星質(zhì)量的乘積發(fā)生變化，由萬(wàn)有引力定律可知，萬(wàn)有引力一定變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤4(xx浙江六市六校聯(lián)考)“嫦娥三號(hào)”月球探測(cè)器與“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”繞月飛行不同，“嫦娥三號(hào)”實(shí)現(xiàn)了落月目標(biāo)“嫦娥三號(hào)”發(fā)射升空后，著陸器攜帶巡視器，經(jīng)過(guò)奔月、環(huán)月最后著陸于月球表面，由巡視器(月球車)進(jìn)行巡視探測(cè)假設(shè)月球的半徑為R，月球表面重力加速度為地球表面重力加速度的，“嫦娥三號(hào)”月球探測(cè)器的總質(zhì)量為m，地球表面的重力加速度為g，“環(huán)月”運(yùn)動(dòng)過(guò)程可近似為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么在“環(huán)月”運(yùn)動(dòng)過(guò)程中它的動(dòng)能可能為()A.mgR B.mgRC.mg
5、R D.mgR解析：選D.由題意知，月球表面的重力加速度gg，當(dāng)巡視器的軌道半徑近似等于月球的半徑時(shí)，巡視器的速度最大，動(dòng)能最大，根據(jù)Gm，GMgR2，Ekmmv2，聯(lián)立解得巡視器的最大動(dòng)能為EkmmgR，即動(dòng)能小于等于mgR，所以A、B、C錯(cuò)誤，D正確5(xx黑龍江齊齊哈爾模擬)嫦娥工程劃為三期，簡(jiǎn)稱“繞、落、回”三步走我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星是嫦娥工程第二階段的登月探測(cè)器，經(jīng)變軌成功落月若該衛(wèi)星在某次變軌前，在距月球表面高度為h的軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)行的周期為T.若以R表示月球的半徑，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響，則()A“嫦娥三號(hào)”繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的線速度大小為B物
6、體在月球表面自由下落的加速度大小為C在月球上發(fā)射月球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為D月球的平均密度為解析：選B.“嫦娥三號(hào)”的線速度v，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由m(Rh)，mg月，可得物體在月球表面的重力加速度g月，B項(xiàng)正確；因月球上衛(wèi)星的最小發(fā)射速度也就是最大環(huán)繞速度，有，又m(Rh)可得：v，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由m(Rh)，VR3可得月球的平均密度，D項(xiàng)錯(cuò)誤6(xx濰坊聯(lián)考)某月球探測(cè)衛(wèi)星先貼近地球表面繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)其動(dòng)能為Ek1，周期為T1；再控制它進(jìn)行一系列變軌，最終進(jìn)入貼近月球表面的圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)其動(dòng)能為Ek2，周期為T2.已知地球的質(zhì)量為M1，月球的質(zhì)量為M2，則為()A. B.C. D
7、.解析：選C.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，Gmm2R1，Ek1mvG，T12；同理衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，Gmm2R2，Ek2mvG，T22，解得，聯(lián)立解得 ，C正確二、多項(xiàng)選擇題7(xx廣東江門模擬)下列說(shuō)法正確的是()A在太空艙中的人受平衡力作用才能處于懸浮狀態(tài)B若衛(wèi)星軌道越高，其繞地運(yùn)動(dòng)的線速度越大C地球球心與人造地球衛(wèi)星的軌道必定在同一平面內(nèi)D牛頓發(fā)現(xiàn)無(wú)論是地面上的物體，還是在天上的物體，都遵循萬(wàn)有引力定律解析：選CD.在太空艙中的人處于完全失重狀態(tài)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)v可知，軌道越高，環(huán)繞速度越小，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；人造衛(wèi)星運(yùn)行軌道的中心是地球的球心，所以C選項(xiàng)正確；地面、天上的所有物體均遵循
8、萬(wàn)有引力定律，這是牛頓發(fā)現(xiàn)的，D選項(xiàng)正確8(xx山西太原模擬)隨著世界航空事業(yè)的發(fā)展，深太空探測(cè)已經(jīng)逐漸成為各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)假設(shè)深太空中有一顆外星球，質(zhì)量是地球質(zhì)量的4倍，半徑是地球半徑的.則下列判斷正確的是()A該外星球的同步衛(wèi)星周期一定小于地球同步衛(wèi)星周期B某物體在該外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的16倍C該外星球的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的2倍D繞該外星球運(yùn)行的人造衛(wèi)星和以相同軌道半徑繞地球運(yùn)行的人造衛(wèi)星運(yùn)行速度相同解析：選BC.由于外星球的自轉(zhuǎn)周期未知，因此不能確定該外星球的同步衛(wèi)星周期與地球的同步衛(wèi)星周期的關(guān)系，A錯(cuò)；由萬(wàn)有引力定律，知在天體表面有mgG，由此可得物
9、體在該外星球表面上所受重力與在地球表面上所受重力之比為16，B選項(xiàng)正確；由第一宇宙速度公式v，知2，C選項(xiàng)正確；衛(wèi)星運(yùn)行速度v，由于外星球與地球的質(zhì)量不相等，因此衛(wèi)星軌道半徑相同時(shí)，其運(yùn)行速度不同，D錯(cuò)9(xx浙江杭州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校月考)據(jù)報(bào)道，美國(guó)探測(cè)器成功撞擊“坦普爾一號(hào)”彗星，并投入彗星的懷抱，實(shí)現(xiàn)了人類歷史上第一次對(duì)彗星的“大碰撞”，如圖所示設(shè)“坦普爾一號(hào)”彗星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道是一橢圓，其運(yùn)行周期為5.74年，則下列說(shuō)法中正確的是()A探測(cè)器的最小發(fā)射速度為7.9 km/sB“坦普爾一號(hào)”彗星運(yùn)動(dòng)至近日點(diǎn)處的加速度大于遠(yuǎn)日點(diǎn)處的加速度C“坦普爾一號(hào)”彗星運(yùn)動(dòng)至近日點(diǎn)處的線速度小于遠(yuǎn)日點(diǎn)處的
10、線速度D探測(cè)器運(yùn)行的周期小于5.74年解析：選BD.要想脫離地球控制，發(fā)射速度要達(dá)到第二宇宙速度11.2 km/s，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律ma，得a，可知近日點(diǎn)的加速度大，故選項(xiàng)B正確；根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，行星繞日運(yùn)動(dòng)的近日點(diǎn)的線速度大，遠(yuǎn)日點(diǎn)的線速度小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；探測(cè)器的軌道比彗星低，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律k可知其運(yùn)行周期一定比彗星的運(yùn)行周期小，故選項(xiàng)D正確10.如圖所示，極地衛(wèi)星的運(yùn)行軌道平面通過(guò)地球的南北兩極(軌道可視為圓軌道)若已知一個(gè)極地衛(wèi)星從北緯30的正上方，按圖示方向第一次運(yùn)行至南緯60的正上方時(shí)所用的時(shí)間為t，地球半徑為R(地球可看做球體)，地球表面的
11、重力加速度為g，引力常量為G.由以上條件可以求出()A衛(wèi)星運(yùn)行的周期 B衛(wèi)星距地面的高度C衛(wèi)星的質(zhì)量 D地球的質(zhì)量解析：選ABD.衛(wèi)星從北緯30的正上方第一次運(yùn)行至南緯60的正上方時(shí)，經(jīng)歷的時(shí)間剛好為運(yùn)行周期的，所以衛(wèi)星運(yùn)行的周期為4t，A正確；知道周期、地球的半徑，由m0g(m0為地球表面物體的質(zhì)量)，及m2(Rh)，可以算出衛(wèi)星距地面的高度，B正確；通過(guò)上面的公式，可以算出中心天體地球的質(zhì)量，但不能算出衛(wèi)星的質(zhì)量，C錯(cuò)誤，D正確三、非選擇題11.(xx河北邯鄲高三上學(xué)期摸底)我們知道在一個(gè)恒星體系中，各個(gè)行星繞著該恒星的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑r及運(yùn)轉(zhuǎn)周期T之間，一般存在以下關(guān)系：k，k的值由中心的恒星的
12、質(zhì)量決定現(xiàn)在，天文學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了相互繞轉(zhuǎn)的三顆恒星，可以將其稱為三星系統(tǒng)如圖所示，假設(shè)三顆恒星質(zhì)量相同，均為m，間距也相同它們僅在彼此的引力作用下圍繞著三星系統(tǒng)的中心點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡完全相同它們自身的大小與它們之間的距離相比，自身的大小可以忽略請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算定量說(shuō)明：三星系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑的立方與運(yùn)轉(zhuǎn)周期的平方的比值應(yīng)為多少(萬(wàn)有引力常量為G)解析：設(shè)三星系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑為r，運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T，兩顆恒星之間的距離為L(zhǎng)2rcos 30.對(duì)三星系統(tǒng)中任意一顆恒星有：2Gcos 30mr2.聯(lián)立解得.答案：12.(xx柳州模擬)一組宇航員乘坐太空穿梭機(jī)S去修理位于離地球表面h6.0105 m的圓形軌道
13、上的太空望遠(yuǎn)鏡H.機(jī)組人員使穿梭機(jī)S進(jìn)入與H相同的軌道并關(guān)閉助推火箭，望遠(yuǎn)鏡在穿梭機(jī)前方數(shù)千米處，如圖所示已知地球半徑為R6.4106 m，地球表面重力加速度為g9.8 m/s2，第一宇宙速度為v7.9 km/s.(結(jié)果保留1位小數(shù))(1)穿梭機(jī)所在軌道上的向心加速度g為多少？(2)計(jì)算穿梭機(jī)在軌道上的速率v；(3)穿梭機(jī)需先進(jìn)入半徑較小的軌道，才有較大的角速度追上望遠(yuǎn)鏡試判斷穿梭機(jī)要進(jìn)入較低軌道時(shí)應(yīng)增加還是減小其原有速率，并說(shuō)明理由解析：(1)在地球表面處，由mgG解得地球表面的重力加速度為g同理，穿梭機(jī)所在軌道上的向心加速度為g，其中rRh解以上各式得：g8.2 m/s2.(2)在地球表面處由牛頓第二定律得：Gm解得第一宇宙速度為v 同理，穿梭機(jī)在軌道上的速率為v 解得：v7.6 km/s.(3)應(yīng)減速，由Gm知穿梭機(jī)要進(jìn)入較低軌道，必須有萬(wàn)有引力大于穿梭機(jī)做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，故當(dāng)v減小時(shí)，m減小，則Gm.答案：(1)8.2 m/s2(2)7.6 km/s(3)見(jiàn)解析
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