专题四万有引力与航天.doc

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1、专题四　万有引力与航天(2012·高考重庆卷)冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O点运动的(　　)A．轨道半径约为卡戎的　　　　　　　　B．角速度大小约为卡戎的C．线速度大小约为卡戎的7倍　　　　　　D．向心力大小约为卡戎的7倍(2012·高考安徽卷)我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km，“神州八号”的运行轨道高度为343km.它们的运行轨道均视为圆周，则(　　)A．“天宫一号”比

2、“神州八号”速度大B．“天宫一号”比“神州八号”周期长C．“天宫一号”比“神州八号”角速度大D．“天宫一号”比“神州八号”加速度大(2012·高考山东卷)2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接．任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接．变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为v1、v2.则等于(　　)A.　　　　　　　B.　　　　　　　C.　　　　　　　D.(2012·高考

3、四川卷)今年4月30日，西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.8×107m.它与另一颗同质量的同步轨道卫星(轨道半径为4.2×107m)相比(　　)A．向心力较小B．动能较大C．发射速度都是第一宇宙速度D．角速度较小(2012·高考新课标全国卷)假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体．一矿井深度为d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为(　　)A．1－B．1＋C.D.(2012·高考广东卷)如图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2.若飞船在两轨道上都做匀速

4、圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的(　　)A．动能大B．向心加速度大C．运行周期长D．角速度小(2012·高考福建卷)一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v.假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N.已知引力常量为G，则这颗行星的质量为(　　)A.B.C.D.(2012·高考江苏卷)2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家．如图所示，该拉格朗日点位于太阳

5、和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的(　　)A．线速度大于地球的线速度B．向心加速度大于地球的向心加速度C．向心力仅由太阳的引力提供D．向心力仅由地球的引力提供答案：【解析】选A.本题考查双星问题，双星之间的万有引力提供它们各自做圆周运动的向心力，m1r1w2＝m2r2ω2，因角速度相等，所以轨道半径与质量成反比，故A项正确，B项错．由v＝ωr知v与r成正比，即线速度与质量成反比，C项错，向心力是作用力和反作用力的关系，大小相等，故D项错．【解

6、析】选B.本题主要考查万有引力提供向心力时，几个向心力公式的应用．由＝m＝m(R＋h)ω2＝m·(R＋h)＝ma可得：v＝，ω＝.T＝，a＝因r天＞r神，可知只有B项正确．【解析】选B.本题考查万有引力定律知识，变轨前后的“天宫一号”运行轨道均可视为圆轨道，G＝mv2/r，v＝v1/v2＝，B项正确．【解析】选B.由万有引力提供向心力F＝G，r越大F越小，故A项错；G＝mv2/r得v＝可知r越小，v越大，故B项对．发射卫星时轨道半径越大发射速度越大，都大于等于第一宇宙速度，第一宇宙速度是最小发射速度，故C项错．

7、G＝mrω2得ω＝知r越小，ω越大，D项错．【解析】选A.由万有引力定律，地面处质量为m的物体重力为：mg＝　①g为地面处重力加速度，M为地球质量则M＝ρπR3　②ρ为地球密度由题中信息知该物体在矿井底部重力为：mg′＝　③g′为矿井底部的重力加速度且M′＝πρ(R－d)3　④联立①②③④得：＝1－，故A项正确．【解析】选CD.由G＝m＝mω2r＝mr＝man得，动能Ek＝变小，an＝变小，T＝变长，ω＝变小，故选CD.【解析】选B.已知行星表面的线速度v和表面的重力加速度g＝N/m及引力常量G，由mg＝G＝m

8、，可得M＝，R＝进而得M＝.【解析】选AB.该飞行器同时受到太阳和地球的引力，二者的合力提供向心力，C、D错误．由题可知，该飞行器与地球具有相同大小的角速度，且其轨道半径大于地球的轨道半径，由v＝ωr和a＝ω2r可知，A、B正确．