2、工具包,使其速度发生了变化-9-/9考试C.工具包太重,因此航天员一松手,工具包就“掉”了下去D.由于惯性,工具包做直线运动而离开了圆轨道解析:工具包在太空中,万有引力提供向心力,处于完全失重状态,当有其他外力作用于工具包时,工具包会离开航天员,B选项正确。答案:B3.有一星球的密度与地球的密度相同,但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍,则该星球的质量将是地球质量的()A.14解析:由Gmm'R2=m'g,得m=gR2G,所以ρ=mV=gR2G43πR3=3g4πGR,R=3g4πGρ,RR地=3g4πGρ·4πGρ地3g地=gg地=4,即该星球半径是地球半径的4倍。根据m=
3、gR2G,得mm地=gR2G·Gg地R地2=64。答案:D4.下图为人造地球卫星的轨道示意图,LEO是近地轨道,MEO是中地球轨道,GEO是地球同步轨道,GTO是地球同步转移轨道。已知地球的半径R=6400km,该图中MEO卫星的周期约为(图中数据为卫星近地点、远地点离地面的高度)()-9-/9考试A.3hB.8hC.15hD.20h解析:根据题图中MEO卫星距离地面高度为4200km,可知其轨道半径约为R1=10600km,同步轨道卫星GEO距离地面高度为36000km,可知其轨道半径约为R2=42400km,为MEO卫星轨道半径的4倍,即R2=4R1。地球同步卫星的周期为T2=24
4、h,运用开普勒第三定律,R13R23=T12T22,解得T1=3h,选项A正确。答案:A5.银河系的恒星中大约四分之一是双星,某双星由质量不等的星体S1和S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕二者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T,S1到C点的距离为r1,S1和S2的距离为r,已知引力常量为G。由此可求出S2的质量为()A.4πr2GT2B.4πr12GT2C.4π2r2GT2D.4π2r2r1GT2解析:取S1为研究对象,S1做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得Gm1m2r2=m12πT2r1,解得m2=4π2r2r1GT2,D正确。答案:D6.某卫星运行轨
5、道距地高度约为500km。下列有关说法正确的是().9km/sB.该卫星的周期一定小于24h-9-/9考试解析:7.9km/s是最小的发射速度,卫星的发射速度一定大于7.9km/s,故A错误;该卫星的高度约为500km,其轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径,地球同步卫星的周期为24h,根据开普勒第三定律r3T2=k可知该卫星的周期一定小于24h,故B正确;根据v=Gmr可知该卫星的速率一定大于地球同步卫星的速率,故C正确;开普勒第二定律指的是同一颗星体与中心天体连线在相同时间内扫过的面积相等,所以相同时间内该卫星与地球的连线扫过的面积不等于地球同步卫星与地球的连线扫过的面积,故D错误。
6、答案:BC7.(2018·某某卷)2018年2月2日,我国成功将电磁监测试验卫星X衡一号发射升空,标志着我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期,并已知地球的半径和地球表面处的重力加速度。若将卫星绕地球的运动看作匀速圆周运动,且不考虑地球自转的影响,根据以上数据可以计算出卫星的()-9-/9考试解析:本题考查万有引力定律的应用,灵活掌握卫星向心加速度的不同表达式是解题关键。万有引力提供卫星圆周运动的向心力,则有Gm地m(R+h)2=ma=mv2R+h=m4π2T2(R+h),其中Gm地=gR2,可以求得卫星离地面的高度h和卫
7、星线速度v;由于不知道卫星的质量m,无法求出卫星所受向心力的大小和卫星的密度。故选项A、B错误,选项C、D正确。答案:CD8.2018年12月8日,嫦娥四号探测器成功发射,并于2019年1月3日实现人类首次在月球背面软着陆。已知月球半径为R,月球表面重力加速度为g,引力常量为G,嫦娥四号绕月球做匀速圆周运动时的轨道半径为r。下列说法正确的是()3g4πrGRgrrgD.若嫦娥四号要进入低轨道绕月球做圆周运动,需要点火减速解析:根据在月球表面附近
