2018届高考物理一轮总复习 专题4 曲线运动万有引力与航天 第4讲 万有引力与航天课后提能演练

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1、万有引力与航天一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～9题有多项符合题目要求．1．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知(　　)A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积【答案】C【解析】由于火星和木星在椭圆轨道上运行，太阳位于椭圆轨道的一个焦点上，A项错误；由于火星和木星在不同的轨道上运行，且是椭圆轨道，速度大小发生变化，火星和

2、木星的运行速度大小不一定相等，B项错误；由开普勒第三定律可知，＝＝k，＝，C项正确；由于火星和木星在不同的轨道上，因此它们在近地点时的速度不等，在近地点时v火Δt与v木Δt不相等，D项错误．2．我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球．如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比(　　)A．卫星动能增大，引力势能减小B．卫星动能增大，引力势能增大C．卫星动能减小，引力势能减小D．卫星动能减小，

3、引力势能增大【答案】D【解析】“嫦娥一号”变轨过程中，质量变化可忽略不计，由v＝可知，轨道越高，卫星速度越小，故变轨后卫星动能减小，选项A、B错误；轨道变高时，万有引力对卫星做负功，卫星引力势能增大，故选项C错误，D正确．3．近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、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，并测得该运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为(k为某个常数)(　　)A．ρ＝kT　　　B．ρ＝　　C．ρ＝kT2　　D．ρ＝【答案】

4、D【解析】火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动时，＝mR，又M＝πR3·ρ，可得ρ＝＝，故只有选项D正确．4．(2017届南昌模拟)在四川汶川的抗震救灾中，我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统在抗震救灾中发挥了巨大作用．北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能．“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A，B两位置(如图所示)．若卫星均按顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，则以下判断中正确的是(　　)A．这两颗卫星的加速度大

5、小相等，均为B．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2C．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为D．卫星1中质量为m的物体的动能为mgr【答案】C【解析】由＝ma，＝m0g，得a＝，A项错误．卫星1向后喷气时速度增大，所需的向心力增大，万有引力不足以提供其所需的向心力而做离心运动，与卫星2不再处于同一轨道上了，B项错误．由t＝T＝T，＝mr2，＝m0g可得t＝，C项正确．由＝m，＝m0g，Ek＝mv2可得Ek＝，D项错误．5．某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆．每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示，该行星与地球的公转半径之比为(　　

6、)A．B．C．D．【答案】B【解析】根据ω＝可知，ω地＝，ω星＝，再由＝mω2r可得＝＝，选项B正确．6．(2017届齐齐哈尔模拟)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

7、度为【答案】B【解析】“嫦娥三号”的线速度v＝，A项错误；由＝m(R＋h)，＝mg月，可得物体在月球表面的重力加速度g月＝，B项正确；因月球上卫星的最小发射速度也就是最大环绕速度，有＝，又＝m(R＋h)，可得v＝·，C项错误；由＝m(R＋h)，ρ＝，V＝πR3可得月球的平均密度ρ＝，D项错误．7．(2017届太原模拟)随着世界航空事业的发展，深太空探测已经逐渐成为各国关注的热点．假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的4倍，半径是地球半径的.则下列判断正确的是(　　)A．该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期B．某物体在该外星球表面上所

8、受重力是在地球表面上所受重力的16倍C．该外星球的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的2倍D．绕该外星球运行的人造卫星和以相同轨道半径绕地