《2019高考物理二輪小題狂做專(zhuān)練 十 萬(wàn)有引力與航天 含解析》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高考物理二輪小題狂做專(zhuān)練 十 萬(wàn)有引力與航天 含解析(12頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
1.【浙江省2018學(xué)年11月高三模擬卷(二)】設(shè)同步衛(wèi)星離地心的距離為r,運(yùn)行速率為v1,加速度為a1;地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2,第一宇宙速度為v2,地球的半徑為R,則下列比值正確的是
( )
A.a(chǎn)1a2=R2r2 B.a(chǎn)1a2=rR C.v1v2=rR D.v1v2=rR
2.【河北省雄安新區(qū)博奧高級(jí)中學(xué)2018屆高三物理模擬試題(一)】2017年4月,我國(guó)成功發(fā)射的天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室完成了首次交會(huì)對(duì)接,對(duì)接形成的組合體仍沿天宮二號(hào)原來(lái)的軌道(可視為圓軌道)運(yùn)行。與天宮二號(hào)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)相比,組合體運(yùn)
2、行的( )
A.周期變大 B.速率變大 C.動(dòng)能變大 D.向心加速度變大
3.【浙江省嘉興市2019屆調(diào)研】2018年3月30日我國(guó)成功發(fā)射第三十顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,這顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星,在軌高度約為21500km,該高度處重力加速度為g1,該衛(wèi)星的線速度為v1,角速度為ω1,周期為T(mén)1。2017年9月17日天舟一號(hào)在高度約400km的圓軌道上開(kāi)始獨(dú)立運(yùn)行,該高度處重力加速度為g2,天舟一號(hào)的線速度為v2,角速度為ω2,周期為T(mén)2。則( )
A.g1>g2 B.v1>v2 C.ω1<ω2 D.T1< T2
4.【河南省滑縣2019屆第一學(xué)期高
3、三第二次聯(lián)考物理試題】已知地球兩極的重力加速度為g,地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍??紤]地球自轉(zhuǎn)的影響把地球視為質(zhì)量均勻分布的球體,則赤道上的重力加速度為( )
A.1ng B.(1-1n)g C.(1-1n2)g D.(1-1n3)g
5.【河南省駐馬店市2017-2018學(xué)年高考模擬】有一顆行星,其近地衛(wèi)星的線速度大小為v,假設(shè)宇航員在該行星表面上做實(shí)驗(yàn),宇航員站在正以加速度a勻加速上升的電梯中,用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛質(zhì)量為m的物體時(shí),看到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F.已知引力常量為G,則這顆行星的質(zhì)量是( )
A.G(F-ma)mv4 B.G(F-ma)mv2
4、 C.mv2G(F-ma) D.mv4G(F-ma)
6.【河北省廊坊市省級(jí)示范性高中聯(lián)合體2019屆高三聯(lián)考物理試題】我國(guó)的火星探測(cè)任務(wù)基本確定,將于2020年左右發(fā)射火星探測(cè)器這將是人類(lèi)火星探測(cè)史上前所未有的盛況。若質(zhì)量為m的火星探測(cè)器在距火星表面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)行周期為T(mén),已知火星半徑為R,引力常量為G,則( )
A.探測(cè)器的線速度v=2πRT
B.探測(cè)器的角速度ω=2πT
C.探測(cè)器的向心加速度a=GmR+h2
D.火星表面重力加速度g=4π2R+h3R2T2
7.【全國(guó)百?gòu)?qiáng)校黑龍江省哈爾濱市第三中學(xué)2019屆高三上學(xué)期第二次調(diào)研考
5、試物理試題】2016年9月15日,我國(guó)的空間實(shí)驗(yàn)室天宮二號(hào)在酒泉成功發(fā)射。9月16日,天宮二號(hào)在橢圓軌道Ⅰ的遠(yuǎn)地點(diǎn)A開(kāi)始變軌,變軌后在圓軌道Ⅱ上運(yùn)行,如圖所示,A點(diǎn)離地面高度約為380km,地球同步衛(wèi)星離地面高度約為36000km。若天宮二號(hào)變軌前后質(zhì)量不變,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行通過(guò)遠(yuǎn)地點(diǎn)A點(diǎn)的速度一定小于7.9km/s
B.天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期可能大于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期
C.天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行通過(guò)近地點(diǎn)B的速度一定大于Ⅱ軌道的速度
D.天宮二號(hào)在軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ機(jī)械能減少
8.【陜西師范大學(xué)附屬中學(xué)2018屆高考模擬題】某同學(xué)用
6、彈簧秤在赤道上測(cè)得某小物體的重力為F,在北極測(cè)得其重力為P,若物體的質(zhì)量為m,地球的自轉(zhuǎn)周期為T(mén),萬(wàn)有引力常數(shù)為G,則地球的質(zhì)量M和半徑R可以表達(dá)為( )
A.R=P-F4mπ2T2 B.R=F4mπ2T2 C.M=P-F4Gm2π2PT2 D.M=P-F216Gm3π4PT4
9.【山西省呂梁市聯(lián)盛中學(xué)2017-2018高考模擬】我國(guó)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”將分三個(gè)階段實(shí)施,大約用十年左右時(shí)間完成。以下是某同學(xué)就有關(guān)月球的知識(shí)設(shè)計(jì)的兩個(gè)問(wèn)題,現(xiàn)請(qǐng)你解答:
(1)若已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén),且把月球繞地球的運(yùn)動(dòng)
7、近似看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。試求出月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。
(2)若某位宇航員隨登月飛船登陸月球后,在月球表面某處用手以速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,小球落回到拋出點(diǎn)。已知月球半徑為R月,萬(wàn)有引力常量為G。試求出月球的質(zhì)量M月。
10.【湖北省荊州市灘橋高級(jí)中學(xué)2017-2018學(xué)年高考模擬】隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展,人類(lèi)宇航員可以乘航天器登陸一些未知星球。一名宇航員在登陸某星球后為了測(cè)量此星球的質(zhì)量進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):他把一小鋼球托舉到距星球表面高度為h處由靜止釋放,計(jì)時(shí)儀器測(cè)得小鋼球從釋放到落回星球表面的時(shí)間為t。此前通過(guò)天文觀測(cè)測(cè)得此星球的半徑
8、為R,已知萬(wàn)有引力常量為G,不計(jì)小鋼球下落過(guò)程中的氣體阻力,可認(rèn)為此星球表面的物體受到的重力等于物體與星球之間的萬(wàn)有引力。求:
(1)此星球表面的重力加速度g;
(2)此星球的質(zhì)量M;
(3)若距此星球表面高H的圓形軌道有一顆衛(wèi)星繞它做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求衛(wèi)星的運(yùn)行周期T。
1.【解析】因?yàn)榈厍蛲叫l(wèi)星的角速度和地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度相同,由a1=ω2r,a2=ω2R可得a1a2=rR,故B正確,A錯(cuò)誤;對(duì)于地球同步衛(wèi)星和以第一宇宙速度運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星,由萬(wàn)有引力提供做勻
9、速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力,得:GMmr2=mv2r,得v=GMr
則得 v1v2=Rr,故CD錯(cuò)誤。故選B。
【答案】B
2.【解析】對(duì)于繞地球運(yùn)行的航天器,地球?qū)λ耐庥幸μ峁┫蛐牧?,則GMmr2=mv2r=m4π2T2r=ma,由公式可知,半徑不變,周期不變,速率不變,向心加速度不變。由于質(zhì)量增加,所以動(dòng)能增大,故C正確,ABD錯(cuò)誤。故選:C。
【答案】C
3.【解析】A項(xiàng):由公式g=GMr2可知,高度越高,重力加速度越小,所以g1
10、,所以ω1<ω2,故C正確;
D項(xiàng):由公式T=4π2r3GM可知,高度越高,周期越大,所以T1<>T2,故D錯(cuò)誤;故應(yīng)選C。
【答案】C
4.【解析】設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T(mén)。有一質(zhì)量為m的衛(wèi)星,該衛(wèi)星在地球兩極,有:GMmR2=mg;該衛(wèi)星在地球赤道上,有:GMmR2-mR4π2T2=mg1;該衛(wèi)星在同步軌道上,有:GMm(nR)2=mnR4π2T2,聯(lián)立上面三個(gè)式子,得g1=(1-1n3)g,選項(xiàng)D正確。
【答案】D
5.【解析】宇航員用彈簧秤豎直懸掛質(zhì)量為m的鉤碼向上加速時(shí),彈簧秤的示數(shù)為F,
則有:F-mg=ma可得:g=F-mam①
衛(wèi)星繞某一行星表面附近
11、做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力得:mg=GMmr2②
又由重力充當(dāng)向心力:mv2r=mg ③
由①②③式可得:M=mv4G(F-ma),則ABC錯(cuò)誤,D正確,故選D。
【答案】D
6.【解析】A、探測(cè)器運(yùn)行的線速度v=2πrT=2π(R+h)T;故A錯(cuò)誤.
B、根據(jù)角速度與周期的關(guān)系公式可知,探測(cè)器的角速度ω=2πT;故B正確.
C、向心加速度a=(2πT)2r=4π2(R+h)T2=GM(R+h)2,應(yīng)為火星的質(zhì)量M而不是探測(cè)器的質(zhì)量m;故C錯(cuò)誤.
D、探測(cè)器繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由萬(wàn)有引力提供向心力,則得:GMmR2=mg,解得:g=GMR2=4π2(R+h
12、)3T2R2;故D正確。故選BD。
【答案】BD
7.【解析】7.9km/s為第一宇宙速度,也為最大軌道環(huán)繞速度,故天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行通過(guò)遠(yuǎn)地點(diǎn)A點(diǎn)的速度一定小于7.9km/s,A正確;根據(jù)開(kāi)普勒第三定律R3T2=k,因?yàn)檐壍愧竦陌腴L(zhǎng)軸小于圓軌道Ⅱ的半徑,所以“天宮二號(hào)”在軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期小于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期,B錯(cuò)誤;根據(jù)GMmr2=mv2r可得v=GMr,即軌道半徑越大,線速度越小,若軌道I為圓周,則在軌道I上的速度大于在軌道II上的速度,而軌道I為橢圓,即在B點(diǎn)需要點(diǎn)火加速,所以在B點(diǎn)的速度一定大于Ⅱ軌道的速度,C正確;從軌道I變軌到軌道II,需要在A點(diǎn)點(diǎn)火加速逃逸,即外力做
13、正功,機(jī)械能增大,D錯(cuò)誤。
【答案】AC
8.【解析】在兩極:P=GMmR2;在赤道上:GMmR2-F=m4π2T2R。聯(lián)立解得:R=P-F4mπ2T2; M=(P-F)216Gm3π4PT4,故選AD。
【答案】AD
9.【解析】(1)設(shè)地球的質(zhì)量為M,月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,則GMmr2=m4π2rT2
在地球表面的物體受到的重力等于萬(wàn)有引力GMmR2=mg
聯(lián)立以上二式,可以解得r=3gR2T24π2
(2)在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)t=2v0g月
由以上二式解得月球表面的重力加速度為g月=2v0t
在月球表面的物體受到的重力等于萬(wàn)有引力GM月mR月2=mg月
解得M月=g月R月2G=2v0R月2Gt
10.【解析】(1)小鋼球從釋放到落回星球表面做自由落體運(yùn)動(dòng)h=12gt2,得:g=2ht2;
(2)鋼球的重力等于萬(wàn)有引力GMmR2=mg得此星球的質(zhì)量為M=2hR2Gt2;
(3)距此星球表面高的圓形軌道有一顆衛(wèi)星繞它做勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬(wàn)有引力提供向心力:GMmR+H2=m4π2T2R+H,而且GMmR2=mg
整理可以得到:T=πtR2R+H3h。