高三物理总复习 4-4万有引力与航天同步练习 新人教版

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1、4-4万有引力与航天一、选择题1．(2011·平川模拟)关于人造地球卫星的运行速度和发射速度，以下说法中正确的是(　　)A．低轨道卫星的运行速度大，发射速度也大B．低轨道卫星的运行速度大，但发射速度小C．高轨道卫星的运行速度小，发射速度也小D．高轨道卫星的运行速度小，但发射速度大[答案]　BD[解析]　对于人造地球卫星，其做匀速圆周运动的线速度由G＝m得v＝，可看出线速度随着半径的增大而减小．将卫星发射到越远的轨道上，所需要的发射速度就越大，故B、D正确．2．(2011·山东)甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆

2、轨道．以下判断正确的是(　　)A．甲的周期大于乙的周期B．乙的速度大于第一宇宙速度C．甲的加速度小于乙的加速度D．甲在运行时能经过北极的正上方[答案]　AC[解析]　①乙的运行高度低于甲的运行高度，两者轨道均可视为圆形，则轨道半径r甲>r乙≥R.②据天体运动规律得＝mr知T＝2π所以T甲>T乙．故A正确；③据＝知v＝.第一宇宙速度是卫星最大的环绕速度，因乙的轨道半径可能等于地球半径，所以乙的速度小于等于第一宇宙速度，故B错误；④据＝ma知a＝，所以a甲

3、物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度．星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2＝v1.已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g6的1/6.不计其他星球的影响．则该星球的第二宇宙速度为(　　)A.　　　B.　　　C.　　　D.[答案]　A[解析]　该星球的第一宇宙速度：G＝m在该星球表面处万有引力等于重力：G＝m由以上两式得v1＝则第二宇宙速度v2＝×＝，故A正确．4．(2011·南通模拟)木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星．观察测出：木星绕太阳做圆周运动的半径为r1、周期为T1；木星的某一卫星绕木星做圆周运动的半径为r2

4、、周期为T2.已知万有引力常量为G，则根据题中给定条件(　　)A．能求出木星的质量B．能求出木星与卫星间的万有引力C．能求出太阳与木星间的万有引力D．可以断定＝[答案]　AC[解析]　木星绕太阳做匀速圆周运动所需向心力由万有引力提供：G＝m木r1；卫星绕木星做匀速圆周运动所需向心力由万有引力提供：G＝mr2，由此式可求得木星的质量，两式联立即可求出太阳与木星间的万有引力，所以A、C正确．由于不知道卫星的质量，不能求得木星与卫星间的万有引力，故B不正确．又＝≠＝，故D不正确．5．(2011·桂林模拟)据报道，2009年4月29日，美国亚利桑娜州一天文观测机构发现一颗与太阳

5、系其他行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82.该小行星直径为2～3千米，绕太阳一周的时间为T年，而地球与太阳之间的距离为R0，如果该行星与地球一样，绕太阳运动可近似看做匀速圆周运动，则小行星绕太阳运动的半径约为(　　)A．R0B．R06C．R0D．R0[答案]　D[解析]　小行星和地球绕太阳做圆周运动，都是由万有引力提供向心力，有＝m()2R，则R＝，可知小行星绕太阳运行轨道半径为R＝R0＝R0，D正确．6．(2011·福建)“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星．若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T，已知引力常量为G

6、，半径为R的球体体积公式V＝πR3，则可估算月球的(　　)A．密度B．质量C．半径D．自转周期[答案]　A[解析]　设月球质量M，“嫦娥二号”质量m、近月球表面的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力得G＝mr，又因为r约等于月球半径，得密度ρ＝＝，因为只已知周期T，所以A正确，B、C、D错误．7．(2011·大纲全国)我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球．如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比(　　)A．卫

7、星动能增大，引力势能减小B．卫星动能增大，引力势能增大C．卫星动能减小，引力势能减小D．卫星动能减小，引力势能增大[答案]　D[解析]　①据万有引力提供卫星做圆周运动所需向心力，则有：＝＝mr得：v＝，T＝，即轨道半径越大，线速度越小，周期越长，所以A、B错误；②变轨后卫星到达更高轨道，万有引力做负功，所以引力势能增大，所以C错误，D正确．8．(2011·浙江)为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1.随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登