2016年步步高版《考前三个月》高考物理（通用）二轮专题复习高考题型冲刺练：第题万有引力与航天.doc

第4题　万有引力与航天 (限时：45分钟) 1． (多选)已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G.有关同步卫星，下列表述正确的是(　　) A．卫星距地面的高度为 B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C．卫星运行时受到的向心力大小为G D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 答案　BD 解析　天体运动的基本原理为万有引力提供向心力，地球的引力使卫星绕地球做匀速圆周运动，即F万＝F向＝m＝.当卫星在地表运行时，F万＝＝mg(此时R为地球半径)，设同步卫星离地面高度为h，则F万＝＝F向＝ma向mg，所以C错误，D正确．由＝得，v＝ ，B正确．由＝，得R＋h＝ ，即h＝ －R，A错误． 2． (单选)(2013·北京市西城区二模)如图1所示，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”运动轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439 km和2 384 km，“东方红一号”卫星(　　) 图1 A．在M点的速度小于在N点的速度 B．在M点的加速度小于在N点的加速度 C．在M点受到的地球引力小于在N点受到的地球引力 D．从M点运动到N点的过程中动能逐渐减小 答案　D 解析　卫星从M点向N点运行的过程中，万有引力对卫星做负功，卫星的速度减小，动能减小，A错误，D正确；根据万有引力定律和牛顿第二定律得＝ma，卫星在M点受到的地球引力大，在M点的加速度大于在N点的加速度，B、C错误． 3． (单选) 2012年，天文学家首次在太阳系外找到一个和地球尺寸大体相同的系外行星P，这个行星围绕某恒星Q做匀速圆周运动．测得P的公转周期为T，公转轨道半径为r，已知引力常量为G.则(　　) A．恒星Q的质量约为 B．行星P的质量约为 C．以7.9 km/s的速度从地球发射的探测器可以到达该行星表面 D．以11.2 km/s的速度从地球发射的探测器可以到达该行星表面 答案　A 解析　由于万有引力提供向心力，以行星P为研究对象有G＝mr，得M＝，选项A正确；根据万有引力提供向心力只能求得中心天体的质量，因此根据题目所给信息不能求出行星P的质量，选项B错误；如果发射探测器到达该系外行星，需要克服太阳对探测器的万有引力，脱离太阳系的束缚，所以需要发射速度大于第三宇宙速度，选项C、D错误． 4． (单选)近年来，人类发射了多枚火星探测器，对火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该探测器运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为(k是一个常数)(　　) A．ρ＝ B．ρ＝kT C．ρ＝kT2 D．ρ＝ 答案　D 解析　由万有引力定律知＝mr，解得M＝，联立M＝ρ·πR3和r＝R，解得ρ＝，选项D正确． 5． (多选)如图2所示，北斗系列卫星定点于地球同步轨道，它们与近地卫星相比(　　) 图2 A．北斗卫星的线速度较大 B．北斗卫星的周期较大 C．北斗卫星的角速度较大 D．北斗卫星的向心加速度较小 答案　BD 解析　卫得绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，即G＝＝mω2r＝m()2r＝ma，变形可得v＝ ，T＝2π ，ω＝ ，a＝，故可知B、D正确． 6． (单选)假设在宇宙中存在这样三个天体A、B、C，它们在一条直线上，天体A离天体B的高度为某值时，天体A和天体B就会以相同的角速度共同绕天体C运转，且天体A和天体B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，如图3所示．以下说法正确的是(　　) 图3 A．天体A做圆周运动的加速度小于天体B做圆周运动的加速度 B．天体A做圆周运动的速度小于天体B做圆周运动的速度 C．天体A做圆周运动的向心力大于天体C对它的万有引力 D．天体A做圆周运动的向心力等于天体C对它的万有引力 答案　C 解析　由于天体A、B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，根据a＝ω2r，v＝ωr可知选项A、B错误；天体A做圆周运动的向心力是由天体B和C对其引力的合力提供的，所以选项C正确，D错误． 7． (单选) 2013年4月26日12时13分04秒，酒泉卫星发射中心成功发射了“高分一号”卫星，这也是我国今年首次发射卫星．“高分一号”卫星是高分辨率对地观测系统的首发星，也是我国第一颗设计、考核寿命要求大于5年的低轨遥感卫星．关于“高分一号”卫星，下列说法正确的是(　　) A．卫星的发射速度一定小于7.9 km/s B．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 C．绕地球运行的向心加速度比月球绕地球运行的向心加速度小 D．卫星在预定轨道上没有加速度 答案　B 解析　7.9 km/s是卫星的最小发射速度，所以A错；卫星离地球比月球离地球近，角速度大，向心加速度大，选项B正确，C错误；卫星在预定轨道上运动有向心加速度，