高考物理一轮复习万有引力与航天课时训练.docx

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1、第四节万有引力与航天一、单项选择题1．(2010年高考课标全国卷)太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道．下列四幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象．图中坐标系的横轴是lg(T/T0)，纵轴是lg(R/R0)；这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径．下列四幅图中正确的是()33RTRTRT解析：选B.由开普勒第三定律R0R3＝(2图2＝2，则())，3lg＝2lg，则lg－lgT0T0TR0T0R0T0R02线的斜率为3，故B

2、项正确．2．(2011年广东佛山模拟)设、两颗人造地球卫星的轨道都是圆形的，、距地面ABR，则这两颗人造卫星的周期比是(AB的高度分别为h、h，且h>h，地球半径为)TABABTA.AB.AT＝1T<1BBA＋A3A＋AC.T＝Rh3D.T＝RhTR＋hTR＋hBBBB解析：选C.两颗人造卫星具有相同的中心天体，则可以应用开普勒第三定律处理关于23TAR＋hA3运行半径和周期的关系，有TARA3，C正确．2＝3，可得：＝R＋hBTBRBTB3．(2010年高考全国卷Ⅱ)已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍

3、．若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为()A．6小时B．12小时C．24小时D．36小时解析：选B.设地球或行星的半径为r，根据万有引力提供向心力，对地球或行星的同步卫星有GMm2＝m(2π2，M＝ρ4πr33πr＋h3T1＝r＋hT)(r＋h)3，得T＝Gρr3，有T2r＋h33rρ2112＝24h，h1＝6r1，h2＝2.5r2，ρ1＝2ρ2，代入上式得T2＝12h.r2＋h233，其中T1r1ρ14．(2010年高考重庆卷)月球与地球质量

4、之比约为1∶80.有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，它们都围绕月地连线上某点O做匀速圆周运动．据此观点，可知月球与地球绕O点运动的线速度大小之比约为()A．1∶6400B．1∶80C．80∶1D．6400∶1解析：选C.月球与地球做匀速圆周运动的圆心在两质点的连线上，所以它们的角速度用心爱心专心1相等，其向心力是相互作用的万有引力提供的，大小相等，即mω2r＝Mω2R，所以mω·ωr＝Mω·ωR，即mv＝Mv′，所以v∶v′＝M∶m＝80∶1，选项C正确．二、双项选择题5.(2011年广东广州

5、一模)要使卫星从如图所示的圆形轨道1通过椭圆轨道2转移到同步轨道3，需要两次短时间开动火箭对卫星加速，加速的位置应是图中的()A．P点B．Q点C．R点D．S点解析：选AC.在1Mmv2P2轨道的P点加速，使速度由vP变为vP，会导致GrPMr，要rRRMm23想转移到圆形轨道3，必须在R点对卫星再次加速，使2变为3，以满足vR2＝，故vRvRGrRmrR选项A、C正确．6．(2011年广东四校联考)人造地球卫

6、星可在高度不同的轨道上运转，已知地球质量为、半径为、表面重力加速度为，万有引力常量为，则下述关于人造地球卫星的判断正MRgG确的是()GMA．各国发射的所有人造地球卫星的运行速度都不超过RRB．各国发射的所有人造地球卫星的运行周期都应小于2πC．若卫星轨道为圆形，则该圆形的圆心必定与地心重合D．地球同步卫星可相对地面静止在广州的正上空gGMmv2GMGM解析：选AC.由r2＝mr，得v＝r，当r＝R时，卫星的运行速度最大，vmax＝R，选项A正确；此时对应的周期最小，min2πR2minRT＝vmax，且GM＝g

7、R，解得T＝2πg，选项B错误；由万有引力完全用来充当向心力可知，选项C正确；同步卫星只能定位于赤道上空固定的高度，选项D错误．7．(2011年广东深圳一模)某卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动，若已知该卫星绕月球的周期和轨道半径及万有引力常量G，则由已知物理量可以求出()A．月球的质量B．月球的密度C．月球对卫星的引力D．卫星的向心加速度Mm2π24π2r3M解析：选AD.由G2＝mr()，可得M＝2，选项A正确；由a＝G2可得，选项DrTGTr正确；月球的半径及卫星的质量均不知，故选项B、C均无法求出.8.(原

8、创题)2010年10月1日，“嫦娥二号”卫星发射成功，标志着我国航天技术有了进一步的提升，为我国未来建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站打下基础．如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接，已知空间用心爱心专心2站绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，下列说法中正确的是()A．图中航天飞机正减速飞向B处B．航天飞机在