2016物理大一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第3讲万有引力

物理高中一轮复习

第3讲 万有引力与航天

A组 2014—2015年模拟·基础题组

时间:25分钟

选择题(每题6分,共36分)

1.(2015黑龙江东部地区联考)甲、乙为两颗地球卫星,其中甲为地球同步卫星,乙的运行高度低于甲的运行高度,两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是( )

A.甲的周期小于乙的周期

B.乙的速度大于第一宇宙速度

C.甲的加速度小于乙的加速度

D.甲在运行时能经过北极的正上方

2.(2015河南三市第一次调研)目前,我们的手机产品逐渐采用我国的北斗导航——包含5颗地球同步卫星。设北斗导航系统中某一颗地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a,在该同步卫星运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g1,地球赤道表面的重力加速度大小为g2,则下列关系正确的是( )

A.g2=a B.g1=a C.g2-g1=a D.g2+g1=a 分值:36分

3.(2015湖北重点中学联考)物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能。若取两物体相距无穷远时的引力势能为零,则一个质量为m0的质点到质量为M0的引力源中心的距离为r0时,其万有引力势能为Ep=-(式中G为引力常量)。一颗质量为m的人造地球卫星沿轨道半径为r1的圆形轨道环绕地球做匀速圆周运动,已知地球的质量为M,要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r2,则卫星上的发动机所消耗的最小能量为(假设卫星的质量始终不变,不计一切阻力及其他星体的影响)( ) A.E= B.E=GMm C.E= D.E=

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4.(2014广东顺德一中月考)火星的质量和半径分别约为地球的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度约为( )

A.0.2 g B.0.4 g C.2.5 g D.5 g

5.(2014广东江门模拟)(多选)下列说法正确的是( )

A.在太空舱中的人受平衡力作用才能处于悬浮状态

B.卫星轨道越高,其绕地运动的线速度越大

C.地球球心与人造地球卫星的轨道必定在同一平面内 和,地球表面的

D.牛顿发现无论是地面上的物体,还是在天上的物体,都遵循万有引力定律

6.(2014河南南阳一中月考)2012年7月26日,一个国际研究小组借助于智利的望远镜,观测到了一组双星系统,它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动,如图所示。此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质,达到质量转移的目的,假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变,则在最初演变的过程中(

)

A.它们做圆周运动的万有引力保持不变

B.它们做圆周运动的角速度不断变大

C.体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度也变大

D.体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度变小

B组 2014—2015年模拟·提升题组

时间:45分钟

一、选择题(每题6分,共24分)

1.(2015湖北黄冈中学、黄石二中、鄂州高中联考)(多选)如图所示,A为静止于地球赤道上的物体(图中未画出),B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,P为B、分值:70分

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C两卫星轨道的交点。已知A、B、C绕地心运动的周期相同,相对于地心,下列说法中正确的是

(

)

A.卫星C一定是同步卫星

B.可能出现:在每天的同一时刻卫星B在A的正上方

C.物体A和卫星C具有相同大小的加速度

D.卫星B在P点的加速度与卫星C在P点的加速度相等

2.(2015湖北襄阳四中、龙泉中学、荆州中学联考)假设地球是一半径为R,质量分布均匀的球体。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体引力为零,地球表面处引力加速度为g。则关于地球引力加速度a随地球球心到某点距离r的变化图象正确的是(

)

3.(2015江西赣州联考)(多选)一颗科学资源探测卫星的圆轨道经过地球两极上空,运动周期为T=1.5 h,某时刻卫星经过赤道上A城市上空。已知:地球自转周期为T0(24 h),地球同步卫星轨道半径为r,引力常量为G,根据上述条件( )

A.可以计算卫星绕地球运动的圆轨道半径

B.可以计算地球的质量

C.可以计算地球表面的重力加速度

D.可以断定再经过12 h卫星第二次到达A城市上空

4.(2014黑龙江齐齐哈尔二模)嫦娥工程划为三期,简称“绕、落、回”三步走。我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器,经变轨成功落月。若该卫星在某次变轨前,在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动,其运行的周期为T。若以R表示月球的半径,忽略月球自转及地球对卫星的影响,则( )

A.“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为

B.物体在月球表面自由下落的加速度大小为

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C.在月球上发射月球卫星的最小发射速度为

D.月球的平均密度为

二、非选择题(共46分)

5.(2014辽宁抚顺六校联合体模拟)(16分)宇航员在一行星上以10 m/s的初速度竖直上抛一质量为0.2 kg的物体,不计阻力,经2.5 s后落回手中,已知该星球半径为7 220 km。

(1)该星球表面的重力加速度是多大?

(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?

(3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零,则当物体距离星球球心r时其引力势能Ep=-G(式中m为物体的质量,M为星球的质量,G为引力常量)。问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?

6.(2015甘肃河西五市第一次联考)(14分)已知地球到太阳的距离约为1.5×10 m,引力常量为G=6.67×10 N·m/ kg。试由常识通过计算求:

(1)太阳的质量M(保留一位有效数字);

(2)已知火星绕太阳做圆周运动的周期为1.9地球年,求地球与火星相邻两次距离最近时的时间间隔t。

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7.(2015湖北重点中学联考)(16分)“嫦娥一号”探月卫星为绕月极地卫星。利用该卫星可对月球进行成像探测。设卫星在绕月极地轨道上做匀速圆周运动时距月球表面的高度为H,绕行周期为TM;月球绕地球公转的周期为TE,轨道半径为R0;地球半径为RE,月球半径为RM。已知光速为c。

(1)如图所示,当绕月极地轨道的平面与月球绕地球公转的轨道平面垂直时(即与地心到月心的连线垂直时),求绕月极地卫星向地球地面发送照片需要的最短时间;

(2)忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响,求月球与地球的质量之比。

第3讲 万有引力与航天

A组 2014—2015年模拟·基础题组

选择题

1.C 据题意,甲为地球同步卫星,乙的运行高度低于甲的运行高度,则据G=mR可得T=,由于甲的运行轨道半径R较大,则甲的运行周期较大,A选项错误;据G=m可

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得v=

错误;据G,由于乙的运行轨道半径大于地球半径,则乙的运行速度小于第一宇宙速度,B选项=ma可得a=G,因甲的运行轨道半径较大,则甲的加速度较小,C选项正确;由于甲是地球同步卫星,它的轨道与地球赤道在同一平面,故不能经过北极正上方,D选项错误。

2.B 北斗导航系统中某一颗地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得,向心加速度大小等于在该同步卫星运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小,所以g1=a=在地球表面万有引力近似等于重力,地球赤道表面的重力加速度大小约为g2=

A、C、D错误,B正确。

3.A 发动机所消耗的最小能量E等于卫星机械 …… 此处隐藏：4421字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……