2017-2018高中物理二轮专题检测:(六) 掌握“两条定律”破解天体运动问题含解析

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1、10专题检测(六)掌握“两条定律”,破解天体运动问题1、(2016·全国卷Ⅲ)关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是(  )A、开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律B、开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律C、开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因D、开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律解析:选B 开普勒在前人观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,与牛顿定律无联系,选项A错误,选项B正确;开普勒总结出了行星运动的规律,但没有找出行星按照这些规律运动的原因,选项C错误;牛顿发现了万有引力定律,选项D错误.2.(2015·福建

2、高考)如图,若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动,a、b到地心O的距离分别为r1、r2,线速度大小分别为v1、v2,则(  )A.=      B.=C.=2D.=2解析:选A 对人造卫星,根据万有引力提供向心力=m,可得v=.所以对于a、b两颗人造卫星有=,故选项A正确.3.如图所示,“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道,观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动,发现每经过时间t通过的弧长为l,该弧长对应的圆心角为θ弧度.已知万有引力常量为G,则月球的质量是(  )A.B.C.D.解析:选C 设“嫦娥三号”卫星做圆周运动的角速度为ω,则G=mω2r,又l=rθ,ω=,联立得月球的质

3、量M=,故C正确.4.10中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统,是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统.预计2020年左右,北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力.如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星,则(  )A、卫星a的角速度小于c的角速度B、卫星a的加速度大于b的加速度C、卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D、卫星b的周期大于24h解析:选A 由万有引力提供向心力得,==mrω2=mr=ma,解得v=,ω=,T=,a=.卫星a的轨道半径

4、大于c的轨道半径,因此卫星a的角速度小于c的角速度,选项A正确;卫星a的轨道半径与b的轨道半径相等,因此卫星a的加速度等于b的加速度,选项B错误;卫星a的轨道半径大于地球半径,因此卫星a的运行速度小于第一宇宙速度,选项C错误;卫星a的轨道半径与b的轨道半径相等,卫星b的周期等于a的周期,为24h,选项D错误.5、[多选]“嫦娥之父”欧阳自远透露:我国计划于2020年登陆火星.假如某志愿者登上火星后将一小球从高为h的地方由静止释放,不计空气阻力,测得经过时间t小球落在火星表面,已知火星的半径为R,引力常量为G,不考虑火星自转,则下列说法正确的是(  )A、火星的第一宇宙速度为B、火星的质量

5、为C、火星的平均密度为D、环绕火星表面运行的卫星的周期为πt解析:选CD 由自由落体运动规律h=gt2,解得火星表面的重力加速度大小为g=,火星的第一宇宙速度v1==,A错误.由G=mg,解得火星的质量为M=,B错误.火星的平均密度为ρ==·=,C正确.设环绕火星表面运行的卫星的周期为T,则T==πt,D正确.6、(2018届高三·黄冈中学调研)10已知某星球的第一宇宙速度与地球相同,其表面的重力加速度为地球表面重力加速度的一半,则该星球的平均密度与地球平均密度的比值为(  )A、1∶2B、1∶4C、2∶1D、4∶1解析:选B 根据mg=m得,第一宇宙速度v=.因为该星球和地球的第一宇宙

6、速度相同,表面的重力加速度为地球表面重力加速度的一半,则星球的半径是地球半径的2倍.根据G=mg知,M=,知星球的质量是地球质量的2倍.根据ρ==知,星球的平均密度与地球平均密度的比值为1∶4,故B正确,A、C、D错误.7、双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动.研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化.若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的k倍,两星之间的距离变为原来的n倍,则此时圆周运动的周期为(  )A.TB.TC.TD.T解析:选B 设两恒星的质量分别

7、为M1和M2,轨道半径分别为r1和r2.根据万有引力定律及牛顿第二定律可得=M12r1=M22r2,解得=2(r1+r2),即=2 ①,当两星的总质量变为原来的k倍,它们之间的距离变为原来的n倍时,有=2 ②,联立①②两式可得T′=T,故B项正确.8.近年来,火星探索计划不断推进.如图所示,载人飞行器从地面发射升空,经过一系列的加速和变轨,在到达“近火星点”Q时,需要及时制动,使其成为火星的卫星.之后,又在绕火星轨道上的“近火星点”

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