2019-2020年高考物理一轮复习 课时提升练13 万有引力与航天

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1、2019-2020年高考物理一轮复习课时提升练13万有引力与航天题组一　行星运行规律和万有引力定律的应用1．(xx·浙江高考)长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r1＝19600km，公转周期T1＝6.39天.xx年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r2＝48000km，则它的公转周期T2最接近于(　　)A．15天　　B．25天　　C．35天　　D．45天【解析】　由开普勒第三定律得＝，所以T2＝·T1≈25天，选项B正确，选项A、C、D错误．【答案】　B2．

2、(多选)(xx·浙江高考)如图4410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(　　)图4410A．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】　地球与卫星之间的距离应为地心与卫星之间的距离，选项A错误，B正确；两颗相邻卫星与地球球心的连线互成120°角，间距为r，代入数据得，两颗卫星之间引力大小为，选项C正确；三颗卫星对地球引力的合力为零，选项D错误．【答案】　BC3．(xx·

3、浙江高考)如图4411所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是(　　)图4411A．太阳对各小行星的引力相同B．各小行星绕太阳运动的周期均小于1年C．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值【解析】　根据F＝G，小行星带中各小行星的轨道半径r、质量m均不确定，因此无法比较太阳对各小行星引力的大小，选项A错误；根据G＝m()2r得，T＝2π·，因小行星绕太阳运动的轨道半径大

4、于地球绕太阳运动的轨道半径，故小行星的运动周期大于地球的公转周期，即大于一年，选项B错误；根据G＝ma得a＝，所以内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值，选项C正确；根据G＝，得v＝，所以小行星带内各小行星做圆周运动的线速度值小于地球公转的线速度值，选项D错误．【答案】　C4．(xx·上海物理)小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动．经过足够长的时间后，小行星运动的(　　)A．半径变大　　　　B．速率变大C．角速度变大D．加速度变大【解析】　恒

5、星质量减小，则对行星的引力减小，行星逐渐远离恒星，半径变大，A正确；根据G＝ma＝m＝mrω2，解得a＝，v＝，ω＝，可知恒星质量减小时，小行星的速率、角速度和加速度均减小，B、C、D错误．【答案】　A题组二　卫星运行、发射、变轨5．(xx·江苏高考)已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为(　　)A．3.5km/sB．5.0km/sC．17.7km/sD．35.2km/s【解析】　由G＝m得，对于地球表面附近的航天器有：G＝，对于火星表面附近的航天

6、器有：G＝，由题意知M′＝M、r′＝，且v1＝7.9km/s，联立以上各式得：v2≈3.5km/s，选项A正确．【答案】　A6．(xx·福建高考)若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的p倍，半径为地球的q倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的(　　)A.倍　　B.倍　C.倍　　D.倍【解析】　设地球质量为M，半径为R，根据＝得地球卫星的环绕速度为v＝，同理该“宜居”行星卫星的环绕速度为v′＝，故v′为地球卫星环绕速度的倍；选项C正确．【答案】　C7．(xx·海南高考)“北斗”卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星(同步卫星)

7、、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成．地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约为地球半径的6倍和3.4倍．下列说法正确的是(　　)A．静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍B．静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍C．静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的1/7D．静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的1/7【解析】　由＝m(R＋h)()2＝m＝m(R＋h)ω2＝ma可得：＝≈2，＝≈，＝≈0.71，＝()2≈0.395，故只有A正确．【答案】　A8．(xx·安徽高考)质量为m的人造地球卫星

8、与地心的距离为r时，引力势能可表示为Ep＝－，其中G为引力常量，M为地球质量．该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为(　　)A．GMm(－)B．GMm(－)C.(－