2019届高考物理大一轮复习第4章第4讲万有引力与航天精练

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1、第4讲　万有引力与航天◎基础巩固练1．某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是(　　)A.天B.天C．1天D．9天解析：　由于r卫＝r月，T月＝27天，由开普勒第三定律可得＝，则T卫＝1天，故C正确。答案：　C2.如图所示是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是(　　)A．线速度vAFB>FCC．角速度：ωA>ωB>ωCD．向心加速度aA

2、判断，B错误；卫星绕地球做圆周运动，有G＝m＝mrω2＝ma向，得v＝，ω＝，a向＝，由于rAvB>vC，ωA>ωB>ωC，aA>aB>aC，故A、D错误，C正确。答案：　C3．(多选)美国宇航局发射的“好奇号”火星车发回的照片显示，火星表面曾经有水流过，使这颗星球在人们的心目中更具吸引力。已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的。下列关于人类发射的关于火星探测器的说法正确的是(　　)A．发射速度只要大于第一宇宙速度即可B．发射速度只有达到第三宇宙速度才可以C．发射速度应大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度D．火星探测器环绕火星运行的

3、最大速度为地球第一宇宙速度的解析：　根据三个宇宙速度的意义，可知选项A、B错误，选项C正确；已知M火＝，R火＝，则＝∶＝，选项D正确。答案：　CD4．(多选)宇宙中两个相距较近的星球可以看成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕两球心连线上的某一固定点做周期相同的匀速圆周运动。根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(　　)A．双星相互间的万有引力大小不变B．双星做圆周运动的角速度均增大C．双星做圆周运动的动能均减小D．双星做圆周运动的半径均增大解析：　双星间的距离在不断缓慢增加，根据万有引力定律，F＝G，知万有引力

4、大小减小，选项A错误；根据万有引力提供向心力得G＝m1r1ω2，G＝m2r2ω2，可知m1r1＝m2r2，知轨道半径比等于质量之反比，双星间的距离变大，则双星的轨道半径都变大，根据万有引力提供向心力，知角速度变小，选项B错误，D正确；根据G＝m1r1ω2＝m2r2ω2，可得线速度减小，所以双星做圆周运动的动能均减小，选项C正确。答案：　CD5.(多选)据报道，中国将在2019年发射“珞珈一号”02星。如图所示，设“珞珈一号”在半径为R的圆周轨道上运行，经过时间t，转过的角度为θ。已知引力常量为G。下列说法正确的是(　　)A．“珞珈一号”内的物体处于平衡状态B．“珞珈一

5、号”的运行周期为tC．“珞珈一号”的发射速度大于7.9km/sD．可算出地球质量为解析：　人造地球卫星内的物体处于完全失重状态，选项A错误；地球的第一宇宙速度为近地卫星的速度7.9km/s，发射“珞珈一号”的速度一定大于第一宇宙速度7.9km/s，选项C正确；根据＝，可得T＝t，选项B正确；根据G＝m，v＝，解得M＝，选项D正确。答案：　BCD6．(2018·安徽皖南八校联考)一颗在赤道上空做匀速圆周运动的人造卫星，其轨道半径上对应的重力加速度为地球表面重力加速度的四分之一，则某一时刻该卫星观测到地面赤道最大弧长为(已知地球半径为R)(　　)A.πRB.πRC.πRD

6、．πR解析：　在轨道上G＝mg′，在地球表面G＝mg，因为g′＝g，解得r＝2R，则某时刻该卫星观测到地面赤道的弧度数为，则观测到地面赤道最大弧长为πR，故选A。答案：　A7.(多选)(2018·云南一模)一球形行星对其周围物体的万有引力使物体产生的加速度用a表示，物体到球形行星表面的距离用h表示，a随h变化的图象如图所示，图中a1、h1、a2、h2及引力常量G均为已知。根据以上数据可以计算出(　　)A．该行星的半径B．该行星的质量C．该行星的自转周期D．该行星的同步卫星离行星表面的高度解析：　设行星半径为R，质量为M，物体质量为m，在物体到球形行星表面的距离为h1时

7、，由万有引力定律和牛顿运动定律，有＝ma1，在物体到球形行星表面的距离为h2时，有G＝ma2，联立可解得行星半径R和质量M，选项A、B正确。不能得出该行星的自转周期，也不能得出该行星同步卫星离行星表面的高度，选项C、D错误。答案：　AB8．2016年10月19日，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接。两名航天员景海鹏和陈冬成功从“神舟十一号”飞船进入“天宫二号”实验舱。已知“神州十一号”飞船的运行周期为T，距地球表面的高度为h，地球半径为R，引力常量为G。“神州十一号”飞船的运行轨道可视为圆轨道，则(　　)A．飞船的质量