2014高考物理得分关键题增值增分特训：万有引力定律与航天 word版含解析

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1、万有引力定律与航天(限时：45分钟)一、单项选择题1．(2013·四川·4)迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese581”运行的行星“G1581c”却很值得我们期待．该行星的温度在0℃到40℃之间、质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日．“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍．设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则(　　)A．在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同B．如果人到了该行星，其体重是地球上的2倍C．该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍D．由于该行星公转速率

2、比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短答案　B解析　由万有引力定律及牛顿第二定律得：＝.即第一宇宙速度v＝.所以＝＝2，选项A错误．由mg＝得：＝·＝，即人到了该行星，其体重是地球上的2倍，选项B正确．由＝mr得：＝＝，所以选项C错误．米尺在行星上相对行星是静止的，其长度是不会变的，选项D错误．2．如图1所示，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”运动轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km，“东方红一号”卫星(　　)图1A．在M点的速度小于在N点的速度B．在M点的加速度小于在N点的加速度C．在M点受到的地球引力小于在N

3、点受到的地球引力D．从M点运动到N点的过程中动能逐渐减小答案　D解析　卫星从M点向N点运行的过程中，万有引力对卫星做负功，卫星的速度减小，动能减小，A错误，D正确；根据万有引力定律和牛顿第二定律得＝ma，卫星在M点受到的地球引力大，在M点的加速度大于在N点的加速度，B、C错误．3．2012年，天文学家首次在太阳系外找到一个和地球尺寸大体相同的系外行星P，这个行星围绕某恒星Q做匀速圆周运动．测得P的公转周期为T，公转轨道半径为r，已知引力常量为G.则(　　)A．恒星Q的质量约为B．行星P的质量约为C．以7.9km/s的速度从地球发射的探测器可以到达该行星表面D．以11.2km/s的速度

4、从地球发射的探测器可以到达该行星表面答案　A解析　由于万有引力提供向心力，以行星P为研究对象有G＝mr，得M＝，选项A正确；根据万有引力提供向心力只能求得中心天体的质量，因此根据题目所给信息不能求出行星P的质量，选项B错误；如果发射探测器到达该系外行星，需要克服太阳对探测器的万有引力，脱离太阳系的束缚，所以需要发射速度大于第三宇宙速度，选项C、D错误．4．近年来，人类发射了多枚火星探测器，对火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该探测器运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为(k是一个常数)(

5、　　)A．ρ＝B．ρ＝kTC．ρ＝kT2D．ρ＝答案　D解析　由万有引力定律知＝mr，解得M＝，联立M＝ρ·πR3和r＝R，解得ρ＝，选项D正确．5．假设在宇宙中存在这样三个天体A、B、C，它们在一条直线上，天体A离天体B的高度为某值时，天体A和天体B就会以相同的角速度共同绕天体C运转，且天体A和天体B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，如图2所示．以下说法正确的是(　　)图2A．天体A做圆周运动的加速度小于天体B做圆周运动的加速度B．天体A做圆周运动的速度小于天体B做圆周运动的速度C．天体A做圆周运动的向心力大于天体C对它的万有引力D．天体A做圆周运动的向心力等于天体C对它的万有引力答案

6、　C解析　由于天体A、B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，根据a＝ω2r，v＝ωr可知选项A、B错误；天体A做圆周运动的向心力是由天体B和C对其引力的合力提供的，所以选项C正确，D错误．6．2013年4月26日12时13分04秒，酒泉卫星发射中心成功发射了“高分一号”卫星，这也是我国今年首次发射卫星．“高分一号”卫星是高分辨率对地观测系统的首发星，也是我国第一颗设计、考核寿命要求大于5年的低轨遥感卫星．关于“高分一号”卫星，下列说法正确的是(　　)A．卫星的发射速度一定小于7.9km/sB．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大C．绕地球运行的向心加速度比月球绕地球运行的向心加速度

7、小D．卫星在预定轨道上没有加速度答案　B解析　7.9km/s是卫星的最小发射速度，所以A错；卫星离地球比月球离地球近，角速度大，向心加速度大，选项B正确，C错误；卫星在预定轨道上运动有向心加速度，选项D错误．7．2010年5月10日，建立在北纬43°的内蒙古赤峰草原天文观测站在金鸽牧场揭牌并投入使用，该天文观测站首批引进了美国星特朗公司先进的天文望远镜．现在一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，若该观测站的一位观测员，要在每天晚上相同时刻，在天空正上方同一位置观