2019高考物理二轮复习专题复习（练习）专题二曲线运动2：含解析

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1、训练5　万有引力定律及其应用选择题(本大题共10小题,每小题10分,共100分.第1～5题只有一项符合题目要求,第6～10题有多项符合题目要求.)1.关于行星运动规律,下列说法符合史实是(　　)A.开普勒在牛顿定律基础上,导出了行星运动规律B.开普勒在天文观测数据基础上,总结出了行星运动规律C.开普勒总结出了行星运动规律,找出了行星按照这些规律运动原因D.开普勒总结出了行星运动规律,发现了万有引力定律解析:本题考查开普勒和牛顿在行星运动方面主要成就,意在考查学生对相关物理学史理解和识记能力.开普勒在第谷观测数据基础上,总结出了行星运动规律,B项正确;牛顿在开普勒总结行星运动规律基础上发现了万有

2、引力定律,找出了行星运动原因,A.C.D项错.答案:B2.宇航员站在星球表面上从某高度处沿水平方向抛出一小球,经过时间t小球落回星球表面,测得抛出点和落地点之间距离为L,若抛出时速度增大为原来2倍,则抛出点到落地点之间距离为L.已知两落地点在同一水平面上,该星球半径为R,引力常量为G,则该星球质量为(　　)A.B.C.D.解析:据题意,由平抛运动规律,可得抛出点距离星球表面高度为h＝gt2,若抛出时速度增大为原来2倍,则水平位移增大为原来2倍,x2＋h2＝L2,(2x)2＋h2＝(L)2,而g＝,联立解得M＝,故选项C正确.答案:C3.如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P点

3、变轨后进入轨道2做匀速圆周运动.下列说法正确是(　　)A.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点速度都相同B.不论在轨道1还是轨道2运动,卫星在P点加速度都相同C.卫星在轨道1任何位置都具有相同加速度D.卫星在轨道2任何位置都具有相同动量解析:本题考查万有引力定律.牛顿第二定律和动量定义,意在考查学生理解能力和分析能力.卫星由轨道1进入轨道2,需在P点加速做离心运动,故卫星在轨道2运行经过P点时速度较大,A项错误;由G＝ma可知,不论在轨道1还是在轨道2运行,卫星在P点加速度都相同,在轨道1运行时,P点在不同位置有不同加速度,B项正确,C项错误;卫星在轨道2不同位置,速度方向一定不相同,故动量

4、方向一定不相同,D项错误.有学生根据G＝m,错误推出选项A正确.实际上卫星在轨道1上经过P点时曲率半径r1,不等于轨道2半径r,应当小于轨道2半径.因此上式只对卫星在轨道2上经过P点时成立.卫星在轨道1上经过P点时,应写成G＝m,r1

5、势能可表示为Ep＝,其中G为引力常量,M为月球质量.若忽略月球自转,从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做功为(　　)A.(h＋2R)B.(h＋R)C.(h＋R)D.(h＋R)解析:根据题意可知,要使“玉兔”和飞船在距离月球表面高为h轨道上对接,若不考虑月球自转影响,从开始发射到完成对接需要对“玉兔”做功应为克服月球万有引力做功与在该轨道做圆周运动动能之和,所以W＝Ep＋Ek,Ep＝,再根据＝,可求得需要动能为Ek＝,再联系GM＝g月R2,由以上三式可求得,从开始发射到完成对接需要对“玉兔”做功应为W＝(h＋R),所以该题正确选项为D.答案:D5.已知地球质量约为火星质量10倍,地球半径约为火星

6、半径2倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动速率约为(　　)A.3.5km/sB.5.0km/sC.17.7km/sD.35.2km/s解析:根据题设条件可知:M地＝10M火,R地＝2R火,由万有引力提供向心力＝m,可得v＝,即＝＝,因为地球第一宇宙速度为v地＝7.9km/s,所以航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动速度v火≈3.5km/s,选项A正确.答案:A6.北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航.定位等功能.“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径均为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上A.B两位置(如图所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处重力

7、加速度为g,地球半径为R,不计卫星间相互作用力.则(　　)A.这两颗卫星向心加速度大小相等,均为gB.卫星1由位置A运动至位置B所需时间为C.卫星1向后喷气就一定能追上卫星2D.卫星1由位置A运动到位置B过程中万有引力做正功解析:万有引力即卫星所受合力,根据牛顿第二定律有＝ma,即a＝G,又因为＝mg,故这两颗卫星向心加速度大小相等,均为a＝g,A正确;万有引力提供圆周运动向心力,即＝mr,解得周