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时间:2019-11-27
《2020届高考物理二轮复习专题强化练(四)万有引力定律与航天(含解析)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题强化练(四)考点1 天体质量的计算1.(2018·北京卷)若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证( )A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的解析:月球受到的万有引力F月=,苹果受到的万有引力F=,由于月球质量和苹果质量之间的关系未知,故二者之间万有引力的关系无法确定,故A错误;月球公转的加速度a月=,苹果落地的加速度a=,则a月=
2、a,故B正确;由于月球本身的半径未知,故无法求出月球表面和地面重力加速度的关系,故C、D错误.答案:B2.(2018·济宁模拟)如图所示,人造卫星P(可视为质点)绕地球做匀速圆周运动.在卫星运动轨道平面内,过卫星P作地球的两条切线,两条切线的夹角为θ,设卫星P绕地球运动的周期为T,线速度为v,引力常量为G.下列说法正确的是( )A.θ越大,T越大B.θ越小,v越大C.若测得T和θ,则地球的平均密度为ρ=D.若测得T和θ,则地球的平均密度为ρ=解析:地球半径不变,夹角θ越大,卫星的轨道半径越小,则T就越小,A错误;夹角θ越小,卫星的轨道半径越大,v
3、就越小,B错误;若测得T和θ,由万有引力充当向心力,有G=mr,求得地球的质量M=,地球的体积V=πR3,由几何关系得=sin,联立解得ρ=,C错误,D正确.答案:D考点2 卫星运行参数的分析3.(2017·全国卷Ⅲ)2017年4月,我国成功发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍沿“天宫二号”原来的轨道(可视为圆轨道)运行.与“天宫二号”单独运行时相比,组合体运行的( )A.周期变大 B.速率变大C.动能变大D.向心加速度变大解析:组合体比天宫二号质量大,轨道半径R不变,根据=m,可得v=,
4、可知与天宫二号单独运行时相比,组合体运行的速率不变,B项错误;又T=,则周期T不变,A项错误;质量变大、速率不变,动能变大,C项正确;向心加速度a=不变,D项错误.答案:C4.(2019·广州模拟)2018年2月2日15时51分我国第一颗电磁检测试验卫星“张衡一号”成功发射,使我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一.已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度为g,假设一颗距离地面高度为2R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动.下列关于卫星运动的说法正确的是( )A.线速度的大小为B.角速度为C.加速度大小为D.周期为6π解析
5、:在地球表面重力与万有引力相等有:G=m0g可得GM=gR2.距地面高度为2R的人造卫星的轨道半径为3R,由万有引力提供圆周运动的向心力有:G=m=m·3Rω2=m·3R=ma,可得线速度v==,角速度ω==,加速度a==g,周期为T==6π.故B正确,A、C、D错误.答案:B5.(2018·郑州模拟)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
6、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:a的轨道半径大于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;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;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;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.答案:A6.(2019·江
7、淮十校联考)理论研究表明地球上的物体速度达到第二宇宙速度11.2km/s时,物体就能脱离地球,又知第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍.现有某探测器完成了对某未知星球的探测任务悬停在该星球表面.通过探测到的数据得到该星球的有关参量:(1)其密度基本与地球密度一致;(2)其半径约为地球半径的2倍.若不考虑该星球自转的影响,欲使探测器脱离该星球,则探测器从该星球表面的起飞速度至少约为( )A.7.9km/sB.11.2km/sC.15.8km/sD.22.3km/s解析:根据G=m,其中的M=πR3ρ,解得v=∝R,因R星=2R地,可知星球的第一宇宙速度是
8、地球第一宇宙速度的2倍,即7.9×2km/s,则欲使探测器脱离该星球,则探测器从该星球表面的起飞速度至少约为×7.9×2k
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