(全国通用版)2019版高考物理大一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第13讲 万有引力与航天实战演练

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1、第13讲万有引力与航天1.(2017·天津卷)我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后,与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体.假设组合体在距地面高为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,已知地球的半径为R,地球表面处重力加速度为g,且不考虑地球自转的影响.则组合体运动的线速度大小为__R__,向心加速度大小为__g__.解析 设组合体的质量为m、运转线速度为v,地球质量为M,则G=ma向=m,①又有G=mg,②联立上述①②两式得a向=g,v=R.2.(2017·北京卷)利用引力常量G和下列某一组数据,不能

2、计算出地球质量的是( D )A.地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)B.人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C.月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D.地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离解析 已知地球半径R和重力加速度g,则mg=G,所以M地=,可求M地;近地卫星做圆周运动,G=m,T=,可解得M地==,已知v、T可求M地;对于月球G=mr,则M地=,已知r、T月可求M地;同理,对地球绕太阳的圆周运动,只可求出太阳质量M太,故选项D正确.3.(2017·江苏卷)(多选)“天舟一号”货运

3、飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空.与“天宫二号”空间实验室对接前,“天舟一号”在距地面约380km的圆轨道上飞行,则其( BCD )A.角速度小于地球自转角速度B.线速度小于第一宇宙速度C.周期小于地球自转周期D.向心加速度小于地面的重力加速度解析 由于地球同步卫星与地球自转的角速度、周期等物理量一致,故“天舟一号”可与地球同步卫星比较.由于“天舟一号”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,所以,角速度是“天舟一号”大,周期是同步卫星大,选项A错误,C正确;第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,故“天舟一

4、号”的线速度小于第一宇宙速度,选项B正确;对“天舟一号”有G=ma向,所以a向=G,而地面重力加速度g=G,故a向

5、b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕.“51pegb”绕其中心恒星做匀速圆周运动,周期约为4天,轨道半径约为地球绕太阳运动半径的.该中心恒星与太阳的质量比约为( B )A.B.1C.5D.10解析 行星绕恒星做圆周运动,万有引力提供向心力G=mr()2,M=,该中心恒量的质量与太阳的质量之比=·=1.04,选项B正确.6.如图,拉格朗日点L1位于地球和月球连线上,处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下,可与月球一起以相同的周期绕地球运动.据此,科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站,使其与月球同周期绕地球运动.以a1

6、、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小,a3表示地球同步卫星向心加速度的大小.以下判断正确的是( D )A.a2>a3>a1B.a2>a1>a3C.a3>a1>a2D.a3>a2>a1解析 空间站与月球周期相同,绕地球运动的半径r1a2,故选项D正确.

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