师说2015高三物理一轮课时训练 4.4万有引力与航天

师说2015高三物理一轮课时训练 4.4万有引力与航天内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 万有引力与航天一、选择题1我国自主研发的“北斗卫星导航系统”是由多颗卫星组成的，其中有 5颗地球同步卫星在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，如图所示，然后在 Q 点通过改变卫星的速度，让卫星进入地球同步轨道 ，则()A该卫星的发射速度必定大于 km/星在同步轨道上的运行速度小于 7.9 km/轨道 上，卫星在 P 点的动能小于在 Q 点的动能D在轨道上的运行周期大于在轨道上的运行周期解析km/s 是第二宇宙速度，卫星发射速度 km/svkm/s 才能沿椭圆轨道绕地球运动， A 错卫星绕地球沿同步圆轨道运动的速度都小于 7.9 km/s，B 2、正确沿轨道由 P 点运动到 Q 点，万有引力对卫星做负功，动能减小，C 错由开普勒行星运动第三定律可知，轨道半径或半长轴越大，运行周期越大，本题中轨道的直径大于轨道的长轴，所以卫星在轨道上运行周期大，D 正确答案随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国2014广 东 月 考 关注的热点。 假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的 2 倍，半径是地球半径的 ，则下列判断正确的是()12A该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期B某物体在该外星球表面上所受重力是它在地球表面上所受重力的 8 倍C该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的 2 倍D绕该外星球人的人造卫星和以相同轨道半 3、径绕地球的人造卫星运行速度相同解析据题意，由于不知道该星球的自转周期，所以不知道它的同步卫星周期，A 选项错误；据星球质量是地球质量的 2 倍，即 M2M，星球半径是地球半径的 1/2，即 RR/2，有：g 得 g 8g，所以在星球表面的重力 倍，B 选项正确；据 v 可知，星球第一宇宙速度是地球 倍，C 选项正确；据 v 可知，轨道半径相同时，星球人造卫星的速 ，所以 D 选项错误2答案设太阳系中的行星都围绕太阳做圆周运动已知火星约两年离地球最近一次，若再测定二者的最近距离，则可粗略推算()A火星与地球的质量之比B火星与太阳的质量之比C火星的质量D太阳的质量解析火星约两年离地球最近一次，所以 4、火星绕太阳运动的周期是地球公转周期的 2 倍，T 火 2T 地 2 年，根据万有引力等于向心力得： m 火 和 ，结合 r 火 r 地 h，可求出太阳的质量 M，无法42m地 2题选 4设地球是一质量分布均匀的球体，O 为地心已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零在下列四个图中，能正确描述 x 轴上各点的重力加速度 g 的分布情况的是()解析在地球内部距圆心为 r 处，G 内部质量M g ，g与 r 成正比；在地球外部，重力加速度43 4G ，与 成正比，选项 A 正确5. 小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓2013上 海 卷 慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近 5、似做圆周运动则经过足够长的时间后，小行星运动的()A半径变大 B速率变大C角速度变大 D加速度变大解析根据万有引力提供向心力可得， m ，解得， ，a 向 ，恒星质量 M 变小，对小行星的引力变小，小径 r 变大，由此可知，小行星的速率、角速度、加速度均变小，A 项正确答案 “北斗”卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星(同步卫星)、2013海 南 卷 中轨道卫星和倾斜同步卫星组成地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约为地球半径的 6 倍和 下列说法正确的是( )A静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的 2 倍B静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的 2 倍C静止轨道卫 6、星的角速度大小约为中轨道卫星的 1/7D静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的 1/7解析设地球半径为 R，则地球静止轨道卫星和中轨道卫星的轨道半径分别为 7R、据万有引力提供向心力和牛顿第二定律可得，G m rm r得，T2 2T2 v ， ，a ，结合两卫星的半径大小可知，A 项正确7一个由法国、意大利和澳大利亚等国科学家组成的研究小组宣布，他们在距离地球 2000 万光年的室女座，发现了由“暗物质”组成的星系这个被他们命名为“室女座 星系旋转速度很大，进而推断出这个星系的质量是太阳质量的 1 亿倍若假设地球绕“室女座 系做匀速圆周运动，轨道半径等于地球绕太阳做匀速圆周运动的半径，则 7、地球绕“室女座 系做匀速圆周运动的周期是()A10 4 年 B10 4 年C10 8 年 D10 8 年解析设地球绕太阳的公转周期为 T 太 ，绕该星系运动的周期为 T 室 ，太阳质量为 M，该星系质量为 108M，T 太 2 1 年，T 室 2 0 4 年，选项 A 正确088.2013浙 江 卷 如图所示，三颗质量均为 m 的地球同步卫星等间隔分布在半径为 r 的圆轨道上，设地球质量为 M，半径为 )A地球对一颗卫星的引力大小为r R2B一颗卫星对地球的引力大小为 两颗卫星之间的引力大小为颗卫星对地球引力的合力大小为3据万有引力定律可知，地球对同步卫星引力的大小应为FG ，其中 r 为同步 8、卫星到地球球心的距离，A 项错误，B 项正确；由于据几何关系可知两同步卫星间距为 r，则两颗同步卫星间万有引力为 FG ，C 项正确；三颗同33r2 项错误答案如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为 M2013广 东 卷 和 2M 的行星做匀速圆周运动下列说法正确的是()A甲的向心加速度比乙的小B甲的运行周期比乙的小C甲的角速度比乙的大D甲的线速度比乙的大解析根据万有引力提供向心力得， m 解2心力加速度 a ，线速度 v ，角速度 ，周期 T于甲、乙两卫星的轨道半径相同，但环绕的中心天体质量分别为42M，所以甲的向心加速度、线速度和角速度都比乙的小，甲的周期比乙的大，A 项正确答案 9、质量为 m 的人造地球卫星与地心的距离为 r 时，引力势能2013安 徽 卷 可表示为 ，其中 G 为引力常量，M 为地球质量该卫星原来在半1 的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为 过程中因摩擦而产生的热量为 ()A B1(11. 1111世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 根据万有引力提供向心力可得， ，人造卫星的动能 ，则在半径为 1E 半径为 2E ，因摩擦而产生E 1E 2 ，C 项正确11案选择题11. 若两颗人造地球卫星的周期之比为 22：1，则它们2013上 海 卷 的轨道半径之比 2_，向心加速度之比 a1：a 2开普 10、勒第三定律 得， ，由万有引力提供向心21141力 ，向心加速度 a ，所以 2116答案 ：11：34 31612. “嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环2013天 津 卷 月飞行，标志着我国探月工程的第一阶段已经完成设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为 h，已知月球的质量为M、半径为 R，引力常量为 G，则卫星绕月球运动的向心加速度 a_，线速度 v据牛顿第二定律得， 得 a ； h2 h2 h2，解得 v h h2 ，半径为 R，自转周期为 T，引力常量为 为在地面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星，B 为地球的同步卫星(1)求卫星 A 运动的速 11、度大小 v；(2)求卫星 B 到地面的高度 1)对卫星 A，由牛顿第二定律光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 m v)对卫星 B，同理G m B 2(Rh) h2 (2T)解得：h 解析14. 宇航员在一行星上以 10 m/s 的初速度竖直上抛一质量为2014抚 顺 模 拟 0.2 物体，不计阻力，经 2.5 s 后落回手中，已知该星球半径为 7 220 1)该星球表面的重力加速度是多大。 (2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度至少是多大。 (3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零，则当物体距离星球球心 pG (式中 m 为物体的质量，M 为星球的质量，G 为引力问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面，沿星球表面抛出的速度至少是多大。 解析(1)由匀变速运动规律知g m/ m/s )由万有引力定律得 m/s7 600 m/R 87 2201 000(3)由机械能守恒，得 0012 2 ( 为 g m/s7 600 m/s1。