2021高考物理：专题五　万有引力与航天 (2).doc

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1、1．假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么(　　)A．地球公转周期大于火星的公转周期B．地球公转的线速度小于火星公转的线速度C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度答案　D解析　地球的公转半径比火星的公转半径小，由＝m2r，可知地球的周期比火星的周期小，故A项错误；由＝m，可知地球公转的线速度大，故B项错误；由＝ma，可知地球公转的加速度大，故C项错误；由＝mω2r，可知地球公转的角速度大，故D项正确。2．如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点

2、的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动。以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小。以下判断正确的是(　　)A．a2>a3>a1B．a2>a1>a3C．a3>a1>a2D．a3>a2>a1精品Word可修改欢迎下载答案　D解析　因空间站建在拉格朗日点，所以月球与空间站绕地球转动的周期相同，空间站半径小，由a＝ω2r得a1

3、的半径小，由a＝得a2a2>a1，选项D正确。3．若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为2∶。已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为R。由此可知，该行星的半径约为(　　)点击观看解答视频A.RB.RC．2RD.R答案　C解析　在行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们经历的时间之比即为在水平方向运动的距离之比，所以＝。竖直方向上做自由落体运动，重力加速度分别为g1和g2，因此＝＝＝。设行星和地球的质量分别

4、为7M和M，行星的半径为r，由牛顿第二定律得G＝mg1①精品Word可修改欢迎下载G＝mg2②①/②得r＝2R因此A、B、D错，C对。4．过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51pegb”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51pegb”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的。该中心恒星与太阳的质量比约为(　　)A.B．1C．5D．10答案　B解析　行星绕恒星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由G＝mr2，得M＝，则该中心恒星的质量与太阳的质量之比＝·＝3×＝1.04，B项正确。

5、5．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.倍答案　C解析　对于中心天体的卫星，G＝m，v＝，设行星卫星的环绕速度为v′，地球卫星的环绕速度为v，则＝精品Word可修改欢迎下载＝，C正确。6．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。2006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

6、B．25天C．35天D．45天答案　B解析　由G＝mr，解得T＝2π，所以＝，解得T2≈24.49天，所以B项正确。7．(多选)如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为θ，下列说法正确的是(　　)A．轨道半径越大，周期越长B．轨道半径越大，速度越大C．若测得周期和张角，可得到星球的平均密度D．若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度答案　AC解析　由G＝mR得T＝·2π，可知A正确。由G＝精品Word可修改欢迎下载m得v＝，可知B错误。设轨道半径为R，星球半径为R0，由M＝和V＝πR得ρ＝3＝3，可判定C正确。当测

7、得T和R而不能测得R0时，不能得到星球的平均密度，故D错误。8．据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。假设该行星质量约为地球质量的6.4倍，半径约为地球半径的2倍。那么，一个在地球表面能举起64kg物体的人在这个行星表面能举起的物体的质量为多少(地球表面重力加速度g＝10m/s2)(　　)A．40kgB．50kgC．60kgD．30kg答案　A解析　在地球表面：G＝m0g，F人＝m0g在行星表面：G＝m0′g行，F人＝m0′g行又M行＝6.4M地，R行＝2R地，联立解得：m0′＝40kg，则B、C、D错，A对。9

8、．(多选)“行星冲日”是指当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间且三者排成一条直线的天文现象。2021年4月9日发生了火星冲日的现象。已知火星和地球绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近