【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 4.4 万有引力与航天提升训练（含2014新题）.docVIP

【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 4.4 万有引力与航天提升训练（含2014新题） 1．(2012·安徽卷)我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350 km，“神舟八号”的运行轨道高度为343 km.它们的运行轨道均视为圆周，则(　　) A．“天宫一号”比“神舟八号”速度大 B．“天宫一号”比“神舟八号”周期长 C．“天宫一号”比“神舟八号”角速度大 D．“天宫一号”比“神舟八号”加速度大 解析：由题知“天宫一号”运行的轨道半径r1大于“神舟八号”运行的轨道半径r2，天体运行时万有引力提供向心力． 根据G＝m，得v＝.因为r1r2，故“天宫一号”的运行速度较小，选项A错误；根据G＝m2r得T＝2π，故“天宫一号”的运行周期较长，选项B正确；根据G＝mω2r，得ω＝，故“天宫一号”的角速度较小，选项C错误；选项G＝ma，得a＝，故“天宫一号”的加速度较小，选项D错误． 答案：B 2．(2012·山东理综)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. 解析：“天宫一号”运行时所需的向心力由万有引力提供，根据G＝得线速度v＝，所以＝，故选项B正确，选项A、C、D错误． 答案：B 3．(2013·浙江理综)如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R.下列说法正确的是(　　) A．地球对一颗卫星的引力大小为 B．一颗卫星对地球的引力大小为 C．两颗卫星之间的引力大小为 D．三颗卫星对地球引力的合力大小为 解析：根据万有引力定律，地球对一颗卫星的引力大小F万＝G，A项错误，由牛顿第三定律知B项正确．三颗卫星等间距分布，任意两星间距为r，故两星间引力大小F万′＝G，C项正确．任意两星对地球引力的夹角为120°，故任意两星对地球引力的合力与第三星对地球的引力大小相等，方向相反，三星对地球引力的合力大小为零，D项错误． 答案：BC 4．(2013·广东理综)如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动．下列说法正确的是(　　) A．甲的向心加速度比乙的小 B．甲的运行周期比乙的小 C．甲的角速度比乙的大 D．甲的线速度比乙的大 解析：由＝ma知a＝，因M甲＝M，M乙＝2M，r甲＝r乙，故a甲a乙，A项正确．由＝m··r知T2＝，据已知条件得T甲T乙，B项错误．由＝mω2r知ω2＝，据已知条件得ω甲ω乙，C项错误．由＝知v2＝，据已知条件得v甲v乙，D项错误． 答案：A 5．如图所示，双星系统中的星球A、B都可视为质点，A、B绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，A、B之间距离不变，引力常量为G，观测到A的速率为v、运行周期为T，二者质量分别为m1、m2. (1)求B的周期和速率． (2)A受B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体对它的引力，试求m′.(用m1、m2表示) 解析：(1)设A、B的轨道半径分别为r1、r2，它们做圆周运动的周期T、角速度ω都相同，根据牛顿第二定律有FA＝m1ω2r1，FB＝m2ω2r2，即＝.故B的周期和速率分别为TB＝TA＝T，vB＝ωr2＝ω＝. (2)A、B之间的距离r＝r1＋r2＝r1，根据万有引力定律有FA＝G＝G，所以m′＝. 答案：(1)T　　(2)