《2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 力學(xué)考點(diǎn)集訓(xùn) 專題8 萬(wàn)有引力與航天.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 力學(xué)考點(diǎn)集訓(xùn) 專題8 萬(wàn)有引力與航天.doc（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

考點(diǎn)8萬(wàn)有引力與航天 1、太陽(yáng)系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某地行星和太陽(yáng)之間,且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象,天文學(xué)中稱為“行星沖日”,假定有兩個(gè)地外行星A和B,地球公轉(zhuǎn)周期T0=1年,公轉(zhuǎn)軌道半徑為r0,A行星公轉(zhuǎn)周期TA=2年,B行星公轉(zhuǎn)軌道半徑rB=4r0,則下列說(shuō)法正確的是( ) A.A星公轉(zhuǎn)周期比B星公轉(zhuǎn)周期小 B.A星公轉(zhuǎn)線速度比B星公轉(zhuǎn)線速度大 C.相鄰兩次A星沖日間隔比相鄰兩次B星沖日間隔時(shí)間長(zhǎng) D.相鄰兩次A、B兩星同時(shí)沖日時(shí)間間隔為2年 2、國(guó)務(wù)院批復(fù),自2016年起將4月24日設(shè)立為“中國(guó)航天日”。1970年4月24日我國(guó)首次成功發(fā)射的人造衛(wèi)星東方紅一號(hào),目前仍然在橢圓軌道上運(yùn)行,其軌道近地點(diǎn)高度約為440km,遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約為2060km;1984年4月8日成功發(fā)射的東方紅二號(hào)衛(wèi)星運(yùn)行在赤道上空35786km的地球同步軌道上,設(shè)東方紅一號(hào)在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度為a1,東方紅二號(hào)的加速度為a2,固定在地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度為a3。則a1、a2、a3的大小關(guān)系為( ) A.a2>a1>a3B.a3>a2>a1 C.a3>a1>a2D.a1>a2>a3 3、2014年4月美國(guó)宇航局科學(xué)家宣布,在距離地球約490光年的一個(gè)恒星系統(tǒng)中,發(fā)現(xiàn)一顆宜居行星,代號(hào)為開普勒-186f.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這顆行星表面上或存在液態(tài)水,這意味著上面可能存在外星生命。假設(shè)其半徑為地球半徑的a倍,質(zhì)量為地球質(zhì)量的b倍,則下列說(shuō)法正確的是( ) A.該行星表面由引力產(chǎn)生的加速度與地球表面的重力加速度之比為 B.該行星表面由引力產(chǎn)生的加速度與地球表面的重力加速度之比為 C.該行星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為 D.該行星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為 4、我國(guó)于2013年12月發(fā)射了“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星,該衛(wèi)星在距月球表面H處的環(huán)月軌道Ⅰ上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)行的周期為T,隨后“嫦娥三號(hào)”在該軌道上A點(diǎn)采取措施,降至近月點(diǎn)高度為h的橢圓軌道Ⅱ上,如圖所示,若以R表示月球的半徑,忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響。則下述判斷正確的是( ) A.“嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道Ⅰ上需加速才能降至橢圓軌道Ⅱ B.“嫦娥三號(hào)”在圖中橢圓軌道Ⅱ上的周期為 C.月球的質(zhì)量為 D.月球的第一宇宙速度為 5、20世紀(jì)人類最偉大的創(chuàng)舉之一是開拓了太空的全新領(lǐng)域?，F(xiàn)有一艘遠(yuǎn)離星球在太空中直線飛行的宇宙飛船,為了測(cè)量自身的質(zhì)量,啟動(dòng)推進(jìn)器,測(cè)出飛船在短時(shí)間△t內(nèi)速度的改變?yōu)椤鱲,和飛船受到的推力F(其它星球?qū)λ囊珊雎?。飛船在某次航行中,當(dāng)它飛近一個(gè)孤立的星球時(shí),飛船能以速度v,在離星球的較高軌道上繞星球做周期為T的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知星球的半徑為R,引力常量用G表示。則宇宙飛船和星球的質(zhì)量分別是( ) A. B. C. D. 6、2016年10月19日凌晨,神舟十一號(hào)載人飛船經(jīng)過(guò)5次變軌后與天宮二號(hào)對(duì)接成功;設(shè)地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,兩者對(duì)接后一起繞地球運(yùn)行的軌道可視為圓軌道,離地面的高度為kR,運(yùn)行周期為T,則( ) A.對(duì)接后,飛船的線速度為 B.對(duì)接后,飛船的加速度為 C.由題中數(shù)據(jù)可求得地球的密度為 D.對(duì)接前,飛船在前,可通過(guò)自身減速而使軌道半徑變大 7、2018年我國(guó)將實(shí)施探月工程第三期任務(wù),將發(fā)射嫦娥五號(hào)月球探測(cè)器,她是我國(guó)首個(gè)能夠在地球以外的其他星體上實(shí)現(xiàn)降落并自動(dòng)返回的探測(cè)器,她將在月球上降落并實(shí)施采集月球樣品的任務(wù)。如圖所示為嫦娥五號(hào)降落月面的過(guò)程示意圖,設(shè)月球半徑為R,假設(shè)“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器在距月球表面高度為3R的圓形軌道I上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)行周期為T,到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道II,到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B時(shí),再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道III繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最后將實(shí)施降落月球表面任務(wù),已知引力常量為G,則下列說(shuō)法正確的是() A.月球的質(zhì)量可表示為 B.“嫦娥五號(hào)”在A、B點(diǎn)變軌過(guò)程中動(dòng)能均增大 C.“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器在軌道III和軌道II上的周期均小于T D.“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器從遠(yuǎn)月點(diǎn)A向近月點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,速度變小 8、如圖是“嫦娥一號(hào)”奔月示意圖,衛(wèi)星發(fā)射后通過(guò)自帶的小型火箭多次變軌,進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,最終被月球引力捕獲,成為繞月衛(wèi)星,并開展對(duì)月球的探測(cè).下列說(shuō)法正確的是( ) A.發(fā)射“嫦娥一號(hào)”的速度必須達(dá)到第三宇宙速度 B.在繞月圓軌道上,衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān) C.衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比 D.在繞月圓軌道上,衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力 9、如圖所示,P、Q為質(zhì)量均為m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),分別置于地球表面不同緯度處,如果把地球看成是一個(gè)均勻球體,P、Q兩質(zhì)點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是() A.P、Q受地球的引力大小相等 B.P、Q做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小相等 C.P、Q做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小相等 D.P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的重力大小相等 10、下列關(guān)于地球同步通訊衛(wèi)星的說(shuō)法中正確的是( ) A.同步衛(wèi)星定點(diǎn)在地球赤道上空,所有同步通訊衛(wèi)星的周期都是24h B.我們國(guó)家自己發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星,可以經(jīng)過(guò)北京的正上空 C.為避免同步通訊衛(wèi)星在軌道上相撞,應(yīng)使它們運(yùn)行在不同的軌道上 D.不同的同步通訊衛(wèi)星運(yùn)行的周期是不同的,離地高度也不相同 11、如圖所示,a為放在地球赤道上隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)的物體,b為處于地球表面附近的衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測(cè)衛(wèi)星.若a、b、c、d的質(zhì)量相同,地球表面附近的重力加速度為g.下列說(shuō)法正確的是( ) A.b衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大于7.9km/s B.a、b、c、d的周期大小關(guān)系為 C.a和b的向心加速度都等于重力加速度g D.在b、c、d中,b的動(dòng)能最大,d的機(jī)械能最大 12、2013年12月2日,我國(guó)探月衛(wèi)星“嫦娥三號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空,沿地月轉(zhuǎn)移軌道奔向月球,飛行軌道如圖所示,“嫦娥三號(hào)”經(jīng)過(guò)地月轉(zhuǎn)移軌道在P點(diǎn)調(diào)整后進(jìn)入環(huán)月圓軌道,進(jìn)一步調(diào)整后進(jìn)人環(huán)月橢圓軌道,再由近月點(diǎn)Q開始進(jìn)行動(dòng)力下降,最后于2013年12月14日成功軟著陸.在實(shí)施軟著陸過(guò)程中,“嫦娥三號(hào)”離月球表面4 m高時(shí)最后一次懸停,確認(rèn)著陸地點(diǎn).總質(zhì)量為M的“嫦娥三號(hào)”在最后一次懸停時(shí),反推力發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)其提供的反推力為F,已知引力常量為G,月球半徑為R忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響.則( ) A.嫦娥三號(hào)”在環(huán)月段圓軌道上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)開動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)加速才能進(jìn)人環(huán)月段楠圓軌道 B.月球的質(zhì)量為 C.月球的第一宇宙速度為 D.嫦娥三號(hào)”在橢圓軌道經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)和在圓形軌道經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度相等 13、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn),軌道2、3相切于P點(diǎn),如圖1所示,則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí),以下說(shuō)法正確的是() A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率 B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度 C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度大于它在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度 D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P 14、“神州”六號(hào)載人飛船發(fā)射升空?；鸺c(diǎn)火起飛,588秒后,飛船與火箭分離,準(zhǔn)確入軌,進(jìn)入橢圓軌道,飛船飛行到第5圈實(shí)施變軌,進(jìn)入圓形軌道繞地球飛行。飛船在離地面高度為h的圓形軌道上,飛行n圈,所用時(shí)間為t.已知地球半徑為R,引力常量為G,地球表面的重力加速度為g。求:地球的質(zhì)量和平均密度。 15、“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星的成功發(fā)射,實(shí)現(xiàn)了中華民族千年奔月的夢(mèng)想。假若我國(guó)的航天員登上某一星球并在該星球表面上做了如下圖所示力學(xué)實(shí)驗(yàn):讓質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊以v0=1m/s的初速度從傾角為53的斜面AB的頂點(diǎn)A滑下,到達(dá)B點(diǎn)后恰好能沿傾角為37的斜面到達(dá)C點(diǎn)。不計(jì)滑過(guò)B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失,滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,測(cè)得A、C兩點(diǎn)離B點(diǎn)所在水平面的高度分別為h1=1.2m,h2=0.5m。已知sin37=0.6,cos37=0.8,不計(jì)該星球的自轉(zhuǎn)以及其他星球?qū)λ淖饔谩? 1.求該星球表面的重力加速度g 2.若測(cè)得該星球的半徑為R=6106m,宇航員要在該星球上發(fā)射一顆探測(cè)器繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則探測(cè)器運(yùn)行的最大速度為多大? 16、2014年10月8日,月全食帶來(lái)的“紅月亮”亮相天空,引起人們對(duì)月球的關(guān)注.我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行圈所用時(shí)間為,已知月球半徑為,月球表面處重力加速度為,引力常量為.求: 1.月球的質(zhì)量; 2.月球的第一宇宙速度; 3.“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星離月球表面的高度. 答案以及解析 1答案及解析： 答案：AB 解析： 2答案及解析： 答案：D 解析：對(duì)于東方紅一號(hào)與東方紅二號(hào),由得: ,由此式可知,對(duì)于地球同步衛(wèi)星東方紅二號(hào)和地球赤道上的物體,由,可知,綜上可見, ,故D正確。 3答案及解析： 答案：AC 解析： 4答案及解析： 答案：BCD 解析：“嫦娥三號(hào)”在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng),要使其沿橢圓軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)?！版隙鹑?hào)”需要做近心運(yùn)動(dòng),故在軌道Ⅰ上需要對(duì)“嫦娥三號(hào)”減速,“嫦娥三號(hào)”才可以沿軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;根據(jù)開普勒第三定律,得“嫦娥三號(hào)”在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上的周期滿足,解得,故B正確;“嫦娥三號(hào)”在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)萬(wàn)有引力提供它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,有,解得月球的質(zhì)量為,故C正確;據(jù)得月球的第一宇宙速度為,故D正確。 5答案及解析： 答案：D 解析： 6答案及解析： 答案：AB 解析： 7答案及解析： 答案：AC 解析： 8答案及解析： 答案：C 解析： 第三宇宙速度是衛(wèi)星脫離太陽(yáng)系的最小發(fā)射速度,所以“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星的發(fā)射速度一定小于第三宇宙速度,A項(xiàng)錯(cuò)誤;設(shè)衛(wèi)星軌道半徑為,由萬(wàn)有引力定律知衛(wèi)星受到引力,C項(xiàng)正確.設(shè)衛(wèi)星的周期為,由得,所以衛(wèi)星的周期與月球質(zhì)量有關(guān),與衛(wèi)星質(zhì)量無(wú)關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤.衛(wèi)星在繞月軌道上運(yùn)行時(shí),由于離地球很遠(yuǎn),受到地球引力很小,衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力主要是月球引力提供,D項(xiàng)錯(cuò)誤. 9答案及解析： 答案：AC 解析：質(zhì)點(diǎn)P與質(zhì)點(diǎn)O距離地心的距離相等,根據(jù) 知,兩質(zhì)點(diǎn)受到的引力大小相等.故A正確. 在地球上不同的位置角速度都是相等的,所以P、Q兩質(zhì)點(diǎn)角速度大小相等,根據(jù)知,P點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑大于Q質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑,則P受到的向心力大于Q質(zhì)點(diǎn)受到的向心力,故B錯(cuò)誤,C正確; 因重力加速度隨緯度的升高而增大,故Q質(zhì)點(diǎn)的重力大小大于P質(zhì)點(diǎn)的重力大小,故D錯(cuò)誤; 故選AC. 【點(diǎn)睛】 運(yùn)用牛頓的萬(wàn)有引力定律比較萬(wàn)有引力的大小;重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力.共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體具有相同的角速度和周期,從圖中可以看出P的半徑比Q大,再根據(jù),去比較向心力的大小. 10答案及解析： 答案：A 解析： 11答案及解析： 答案：D 解析： 12答案及解析： 答案：CD 解析： 13答案及解析： 答案：BCD 解析： 14答案及解析： 答案： 解析：飛行圈,所用時(shí)間為.所以飛船的周期為, 過(guò)程中萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力,所以, 解得 因?yàn)榈厍虻捏w積為,所以 15答案及解析： 答案：1.6m/s2; 2.6km/s 解析：1.小滑塊從A到C的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得代入數(shù)值解得 2.設(shè)探測(cè)器質(zhì)量為m,探測(cè)器繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)行速度最大,由牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律得又解得代入數(shù)值解得 16答案及解析： 答案：1. 月球表面處萬(wàn)有引力等于重力,有 解得 2. 月球的第一宇宙速度為近月衛(wèi)星的運(yùn)行速度,由萬(wàn)有引力提供向心力得 解得 3.“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng),由萬(wàn)有引力提供向心力得 衛(wèi)星的周期 軌道半徑 聯(lián)立解得 解析：