高考物理一轮专题： 第18讲 万有引力定律与航天

高考物理一轮专题： 第18讲 万有引力定律与航天姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 单选题 (共10题；共20分)1. （2分） (2019高三上临泉月考) 赤道上随地球自转的物体A，赤道上空的近地卫星B，地球的同步卫星C，它们的运动都可看作匀速圆周运动，分别用 表示它们的向心加速度、线速度、周期和角速度，下列判断正确的是（ ） A . B . C . D . 2. （2分） (2017高一下株洲期中) 如图所示，a、b、c三圆的圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球做匀速圆周运动的卫星而言，下列说法不正确的是（ ）A . 卫星的轨道可能为bB . 卫星的轨道可能为aC . 卫星的轨道可能为cD . a、b、c不可能为同步卫星的轨道3. （2分） (2019泗阳模拟) 设地球表面的重力加速度为g，物体在距底面R(R是地球半径）处，由于地球作用而产生的加速度为g0 .则 为 （ ） A . 1:2B . 2:1C . 4:1D . 1:44. （2分） (2018高一下平顶山期中) 当一个做匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍时，则（ ）A . 卫星的线速度也增大到原来的2倍B . 卫星所需向心力减小到原来的1/2倍C . 卫星的线速度减小到原来的 倍D . 卫星的向心加速度减小到原来的1/2倍5. （2分） (2017高一下淮北开学考) 如图，机车a拉着两辆拖车b，c以恒定的牵引力向前行驶，连接a，b间和b，c间的绳子张力分别为T1 ， T2 ， 若行驶过程中发现T1不变，而T2增大，则造成这一情况的原因可能是（ ）A . b车中有部分货物落到地上B . c车中有部分货物落到地上C . b车中有部分货物抛到c车上D . c车上有部分货物抛到b车上6. （2分） (2018高三上烟台期末) 已知地球和火星半径之比为a ， 质量之比为b ， 如果分别在地球表面上和火星表面上以相同的初速度竖直上抛一物体(不计阻力)，则物体在地球表面和火星表面上升的最大高度之比为（ ） A . B . C . D . 7. （2分） 2011年11月1日，“神舟八号”载人飞船成功发射，实现与“天宫一号”的对接。假设近地加速时，飞船以5g的加速度匀加速竖直上升，g为近地的重力加速度则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为（ ）A . 6mgB . 5mgC . 4mgD . mg8. （2分） (2019高一下扬州期末) 德国天文学家们曾于2008年证实，位于银河系中心，与地球相距2.6万光年的“人马座A”其实是一个质量超大的黑洞假设银河系中心仅此一个黑洞，太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动，则根据下列哪组数据可以估算出该黑洞的质量(引力常量已知)（ ） A . 太阳系的质量和太阳系绕该黑洞公转的周期B . 太阳系的质量和太阳系到该黑洞的距离C . 太阳系的运行速度和该黑洞的半径D . 太阳系绕该黑洞公转的周期和公转的半径9. （2分） (2018高一下齐齐哈尔期中) 如图所示，一个质量均匀分布的星球，绕其中心轴PQ自转，AB与PQ是互相垂直的直径。星球在A点的重力加速度是P点的90%，星球自转的周期为 ，万有引力常量为 ，则星球的密度为（ ）A . B . C . D . 10. （2分） (2018高一下潮阳期中) 同步卫星到地心的距离为r，加速度为a1 ， 速率为v1 ， 地球半径为R，赤道上物体随地球自转的向心加速度为a2 ， 速率为v2 ， 则（ ） A . a1/a2=R/rB . a1/a2=R2/r2C . v1/v2=R2/r2D . v1/v2=r/R二、 多选题 (共5题；共15分)11. （3分） (2017浠水模拟) 地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，卫星甲、乙、丙在如图所示三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在P点相切，以下说法中正确的是（ ）A . 如果地球自转的角速度突然变为原来的 倍，那么赤道上的物体将会“飘”起来B . 卫星甲、乙经过P点时的加速度大小相等C . 卫星甲的周期最大D . 三个卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度12. （3分） (2017高一下玉田期中) 关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是（ ）A . 它是人造地球卫星环绕地球运动的最小环绕速度B . 它是近地圆形轨道上的最大运行速度C . 它是使卫星进入近地轨道的最小发射速度D . 它是使卫星进入轨道的最大发射速度13. （3分） (2017高一下河南期中) 宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，已观测到稳定的三星系统存在形式之一是：三颗星位于同一直线上，两颗环绕星围绕中央星在同一半径为R的圆形轨道上运行，设每个星体的质量均为M，则（ ）A . 环绕星运动的线速度为 B . 环绕星运动的线速度为 C . 环绕星运动的周期为 D . 环绕星运动的周期为 14. （3分） (2018高一下榆社期中) 地球同步卫星质量为m ， 离地高度为h ， 若地球半径为R0 ， 地球表面处重力加速度为g0 ， 地球自转角速度为 ，则同步卫星所受的地球对它的万有引力的大小为（ ）A . m B . C . m D . m 15. （3分） (2018高一下辽源期中) 质量为m1、m2的甲乙两物体间的万有引力，可运用万有引力定律 计算。则下列说法正确的是（ ） A . 当两物体间的距离小到接近零时，它们之间的万有引力将是无穷大B . 若只将第三个物体放在甲乙两物体之间，甲乙之间的万有引力不变C . 甲对乙的万有引力的大小与乙对甲的万有引力的大小总相等D . 若m1m2 ， 甲对乙的万有引力大于乙对甲的万有引力三、 综合题 (共5题；共65分)16. （15分） (2019高一下开封期中) 如图所示，两颗卫星在同一轨道平面内绕地球做顺时针匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高度等于R，周期为Ta ， b卫星离地面高度为3R，则： （1） a，b两卫星运行周期之比TaTb是多少？ （2） 若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点正上方，则a至少经过多长时间与b相距最远？ 17. （10分） (2018高二上顺义期中) 已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，不考虑地球自转的影响 （1） 求卫星环绕地球运行的第一宇宙速度v1； （2） 求卫星环绕地球运行的第一宇宙速度v1； （3） 若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T，求卫星运行半径r； （4） 若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T，求卫星运行半径r； （5） 由题目所给条件，请提出一种估算地球平均密度的方法，并推导出密度表达式 （6） 由题目所给条件，请提出一种估算地球平均密度的方法，并推导出密度表达式 18. （10分） (2019高三上桐城月考) 设想人类在某一 X 行星发射了两颗质量均为 m 的“人造 X 星卫星”，行星可以看做质量 M、半径 R 的均匀球体，甲乙两颗卫星的轨道半径分别为 2R 和 3R，在同一平面内，运行方向相同，不计两卫星之 间的万有引力，万有引力常量为 G。 （1） 试求甲乙两卫星各自的周期； （2） 若某时刻两卫星与行星中心正好在一条直线上，最短经过多长时间，三者正好又在一条直线上? （3） 如果将两颗卫星用轻而结实的绳连接并且给以合适的速度，它们将可以一起绕行星运动且与行星中心始 终在一条直线上，求此情况下两颗卫星的运动周期。 19. （15分） (2019高一下滁州月考) 如图所示，学航员站在某一质量分布均匀的星球表面一斜波上的P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求： （1） 该星球表面的重力加速度g。 （2） 该星球的第一宇宙速度v。 （3） 人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T。 20. （15分） (2019临沂模拟) 2019年1月3日10时26分中国嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内。实现了人类探测器在月球背面首次软着陆，世界震惊，国人振奋嫦娥四号进入近月点15km的椭圆轨道后，启动反推发动机，速度逐渐减小，距月面2.4km时成像仪启动，扫描着陆区地形地貌并寻找着陆点距月面100米左右，水平移动选定着陆点，缓慢降落，离地面3m时关闭发动机，探测器做自由落体运动着陆，太阳翼再次打开，探测器开始工作探测器质量为1.0103kg月球表面重力加速度g月=1.6m/s2 求： （1） 探测器着陆前瞬间的动能 （2） 若探测器从距月面100m高度处开始先做自由落体运动，然后开启反推发动机做减速运动，降落至月球表面时速度恰好为零已知反推发动机使探测器获得的反推力大小为8000N求探测器从距月球表面100m处开始做自由落体运动时间 第 11 页 共 11 页参考答案一、 单选题 (共10题；共20分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、二、 多选题 (共5题；共15分)11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、三、 综合题 (共5题；共65分)16-1、16-2、17-1、答案：略17-2、答案：略17-3、答案：略17-4、答案：略17-5、答案：略17-6、答案：略18-1、答案：略18-2、答案：略18-3、答案：略19-1、19-2、19-3、20-1、20-2、