2019-2020年高考物理1.5輪資料匯編 專題05 萬(wàn)有引力定律與航天.doc

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2019-2020年高考物理1.5輪資料匯編 專題05 萬(wàn)有引力定律與航天一、單選題1同步衛(wèi)星離地球球心的距離為r，運(yùn)行速率為v1，加速度大小為a1，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度大小為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R。則 a1:a2=r :R a1:a2=R2:r2 v1：v2=R2:r2 （ ）A、 B、 C、 D、【答案】 C考點(diǎn)：考查了萬(wàn)有引力定律，同步衛(wèi)星2關(guān)于相互作用，下列說(shuō)法正確的是： （ ）A在相對(duì)靜止的時(shí)候，互相接觸的物體之間不可能產(chǎn)生摩擦力B維持月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力與使蘋果下落的力是不同性質(zhì)的力C在微觀帶電粒子的相互作用中，萬(wàn)有引力比庫(kù)侖力強(qiáng)得多D由于強(qiáng)相互作用的存在，盡管帶正電的質(zhì)子之間存在斥力，但原子核仍能緊密的保持在一起【答案】 D【解析】相對(duì)靜止的兩物體，若存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，則由靜摩擦力作用，A錯(cuò)誤；月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力和使蘋果落地的力都是萬(wàn)有引力，B錯(cuò)誤；微觀領(lǐng)域，庫(kù)侖力遠(yuǎn)大于萬(wàn)有引力，C錯(cuò)誤；核子間的作用力為核力，核力是強(qiáng)相互作用，D正確?？键c(diǎn)：本題考查物理學(xué)常識(shí)。3今年4月30日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心的中圓軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為2.8 x 107m。它與另一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星（軌道半徑為4.2 x 107m）相比 （ ）A. 向心力較小 B. 動(dòng)能較大C. 發(fā)射速度都是第一宇宙速度 D. 角速度較小【答案】 B【解析】衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力提供向心力有可知半徑越大引力越小即向心力越小答案A錯(cuò)誤；而由公式可知衛(wèi)星線速度和角速度分別為所以B正確,D錯(cuò)誤，第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度，實(shí)際發(fā)射速度都要比它大所以C錯(cuò)；視頻4設(shè)想在地球赤道沿地球半徑方向插入并固定一根“通天桿”，在“通天桿”上固定A和B兩個(gè)太空實(shí)驗(yàn)艙，位置分別在同步衛(wèi)星高度的上方和下方，A和B兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙和“通天桿”便會(huì)隨地球自轉(zhuǎn)一起運(yùn)動(dòng)。以下各圖表示“通天桿”對(duì)A、B兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙作用力的方向，其中正確的是 （ ）【答案】 A【解析】對(duì)同步衛(wèi)星來(lái)說(shuō)，而對(duì)A來(lái)說(shuō)設(shè)“通天桿”對(duì)A 的拉力指向地心，則，即，由于，故,即FA的方向指向地心；同理可判斷FB的方向背離地心，選項(xiàng)A 正確?？键c(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及牛頓定律的應(yīng)用。52013年6月10日上午，我國(guó)首次太空課在距地球300多千米的“天宮一號(hào)”上舉行，如圖所示的是宇航員王亞萍在“天宮一號(hào)”上所做的“水球”。若已知地球的半徑為6400km，地球表面的重力加速度為g=98m/s2，下列說(shuō)法正確的是 （ ）A“水球”在太空中不受地球引力作用B“水球相對(duì)地球運(yùn)動(dòng)的加速度為零C若王亞萍的質(zhì)量為m，則她在“天宮一號(hào)”中受到地球的引力為mgD“天宮一號(hào)”的運(yùn)行周期約為15h【答案】 D考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用。6行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)軌道如果是圓形，那么所有行星運(yùn)行周期T的平方與軌道半徑r的三次方的比為常數(shù)，設(shè)T2/r3=K,則常數(shù)K的大小 （ ）A只與恒星的質(zhì)量有關(guān)B與恒星的質(zhì)量及行星的質(zhì)量有關(guān)C只與行星的質(zhì)量有關(guān)D與恒星的質(zhì)量及行星的速度有關(guān)【答案】 A【解析】據(jù)題意，行星繞恒星運(yùn)動(dòng)軌跡如果是圓形，則據(jù)萬(wàn)有引力定律有：，經(jīng)過(guò)整理得到：,即如果T2/r3=K,則常數(shù)K的大小只與恒星質(zhì)量有關(guān)，故選項(xiàng)A正確?？键c(diǎn)：本題考查萬(wàn)有引力定律。7一物體靜置在平均密度為的球形天體表面的赤道上已知萬(wàn)有引力常量為G，若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對(duì)天體表面壓力恰好為零，則天體自轉(zhuǎn)周期為 （ ）A BC D 【答案】 C【解析】物體對(duì)天體壓力為零，根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力可以求出周期，同時(shí)根據(jù)質(zhì)量和密度關(guān)系公式即可求解周期與密度關(guān)系式萬(wàn)有引力等于向心力，所以根據(jù)牛頓第二定律有：，即再根據(jù)公式，所以解得,C正確，考點(diǎn)：考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是抓住萬(wàn)有引力等于向心力列式求解，同時(shí)本題結(jié)果是一個(gè)有用的結(jié)論！8“靜止”在赤道上空的地球同步氣象衛(wèi)星把廣闊視野內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)發(fā)回地面，為天氣預(yù)報(bào)提供準(zhǔn)確、全面和及時(shí)的氣象資料。設(shè)地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，下列說(shuō)法中正確的是 （ ）A同步衛(wèi)星運(yùn)行速度是第一宇宙速度的倍B同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)獲得的速度的倍C同步衛(wèi)星運(yùn)行速度是第一宇宙速度倍D同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍【答案】 C【解析】根據(jù)公式可得，所以同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度為，而第一宇宙速度,所以，A錯(cuò)誤C正確。同步衛(wèi)星的角速度和地球自轉(zhuǎn)的角速度是相等的，根據(jù)公式可得，地球自轉(zhuǎn)的速度,所以，B錯(cuò)誤。根據(jù)黃金替代公式地球表面的重力加速度為，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可得，所以，故D錯(cuò)誤。9冥王星是太陽(yáng)系中圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的天體。它的赤道直徑為2344km、表面積為1700萬(wàn)平方千米、質(zhì)量為1.291022kg、平均密度為1.1g/cm3、表面重力加速度為0.6m/s2、自轉(zhuǎn)周期為6天9小時(shí)17分，逃逸速度為1.22km/s,假設(shè)其繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可看成圓周運(yùn)動(dòng)。根據(jù)以上信息，下列說(shuō)法正確的是 （ ）A冥王星的自轉(zhuǎn)周期比地球自轉(zhuǎn)周期大B冥王星的公轉(zhuǎn)線速度一定比地球的公轉(zhuǎn)線速度大C冥王星上的物體至少應(yīng)獲得1.22km/s的速度才能成為它的衛(wèi)星D可以估算出太陽(yáng)的質(zhì)量【答案】 A【解析】A、冥王星的自轉(zhuǎn)周期為6天9小時(shí)17.6分，地球的自轉(zhuǎn)周期為24小時(shí)，因此，冥王星的自轉(zhuǎn)周期比地球的自轉(zhuǎn)周期大；正確B、由于冥王星的公轉(zhuǎn)加速度、線速度、角速度、周期、軌道半徑等不知道，所以，無(wú)法判斷冥王星的公轉(zhuǎn)線速度和地球的公轉(zhuǎn)線速度的大小關(guān)系；錯(cuò)誤C、逃逸速度是天體脫離太陽(yáng)系的最小發(fā)射速度，所以冥王星上的物體獲得1.22km/s的速度時(shí)已經(jīng)脫離太陽(yáng)系了；錯(cuò)誤D、由于冥王星的公轉(zhuǎn)加速度、線速度、角速度、周期、軌道半徑等不知道，所以不能估測(cè)中心天體太陽(yáng)的質(zhì)量；錯(cuò)誤故選A考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：要估算重心天體的質(zhì)量，就不許知道和中心天體相關(guān)的一些物理量。10人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其速率是下列的 （ ）A 一定等于7.9km/s B 等于或小于7.9km/sC 一定大于7.9km/s D 介于7.9 11.2 km/s【答案】 B【解析】由知r=R時(shí)，v有最大值即7.9 km/s所以，B正確。11已知月球質(zhì)量與地球質(zhì)量之比約為1 : 80，月球半徑與地球半徑之比約為1 : 4，則月球上的第一宇宙速度與地球上的第一宇宙速度之比最接近 （ ）A. 9 : 2 B. 2 : 9 C. 18 : 1 D. 1 : 18【答案】 B【解析】第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，由得，因此月球上的第一宇宙速度與地球上的第一宇宙速度之比：。故選B考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：第一宇宙速度為貼近星球表面飛行的衛(wèi)星的環(huán)繞速度，不但地球有第一宇宙速度，任何星球都有第一宇宙速度，計(jì)算思路都是相同的。12假設(shè)航天飛機(jī)在太空繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)宇航員利用機(jī)械手將衛(wèi)星舉到機(jī)艙外，并相對(duì)航天飛機(jī)靜止釋放該衛(wèi)星，則被釋放的衛(wèi)星將(不計(jì)空氣阻力) （ ）A. 停留在軌道的被釋放處B. 隨航天飛機(jī)同步繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)C. 向著地球做自由落體運(yùn)動(dòng)D. 沿圓周軌道的切線方向做直線運(yùn)動(dòng)【答案】 B【解析】釋放后，速度和航天飛行的速度相同，萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，所以隨航天飛機(jī)同步繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，B正確考點(diǎn)：考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】在萬(wàn)有引力這一塊，設(shè)計(jì)的公式和物理量非常多，在做題的時(shí)候，首先明確過(guò)程中的向心力，然后弄清楚各個(gè)物理量表示的含義，最后選擇合適的公式分析解題，另外這一塊的計(jì)算量一是非常大的，所以需要細(xì)心計(jì)算13銀河系中有一星球，密度是地球密度的四倍，半徑是地球半徑的二分之一，則該星球的第一宇宙速度與地球第一宇宙速度的比是： （ ）A.8B.4C.2D.1【答案】 D【解析】略14（xx年2月濟(jì)南檢測(cè)）如右圖所示，從地面上A點(diǎn)發(fā)射一枚遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈，假設(shè)導(dǎo)彈僅在地球引力作用下，沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標(biāo)B，C為軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)，距地面高度為h。已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為G。則下列結(jié)論正確的是學(xué) （ ）A導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度大于 B導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度等于 學(xué)C導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度等于D導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度大于【答案】 C【解析】導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所受萬(wàn)有引力為G，軌道半徑r小于（R+h），所以導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度小于 ，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；由牛頓第二定律，G=ma，解得導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度a=，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。15經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)，人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”，“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的線度遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，而且“雙星系統(tǒng)”一般遠(yuǎn)離其他天體如圖所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)現(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為L(zhǎng)，質(zhì)量之比為m1m232.則可知 （ ）A. m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為23B. m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為32C. m1做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為D. m2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為L(zhǎng)【答案】 C【解析】雙星靠相互間的萬(wàn)有引力提供向心力，具有相同的角速度對(duì)兩顆星分別運(yùn)用牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律列式，進(jìn)行求解即可雙星靠相互間的萬(wàn)有引力提供向心力，角速度相等，根據(jù)知， ，則，又因?yàn)?，則做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為， 做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，故C正確AD錯(cuò)誤；根據(jù)知， 做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2：3，則線速度之比為2：3，故B錯(cuò)誤16甲、乙兩顆人造衛(wèi)星繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)，半徑之比為R1 : R2 = 1 : 4 ，則它們的運(yùn)動(dòng)周期之比和運(yùn)動(dòng)速率之比分別為 （ ）AT1 : T2 = 8 : 1 ，v1 : v2 = 2 : 1 BT1 : T2 = 1 : 8 ，v1 : v2 = 1 : 2CT1 : T2 = 1 : 8 ，v1 : v2 = 2 : 1 DT1 : T2 = 8 : 1 ，v1 : v2 = 1 : 2【答案】 C【解析】由于甲、乙的半徑之比為R1 : R2 = 1 : 4 ，則由開(kāi)普勒定律可得，故A、D是不對(duì)的；再由速度的公式可知，故C是正確的，B是不對(duì)的?？键c(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)，開(kāi)普勒第三定律。172013年12月2日1時(shí)30分，“嫦娥三號(hào)”月球探測(cè)器搭載長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭發(fā)射升空。該衛(wèi)星在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)行的周期為T，最終在月球表面實(shí)現(xiàn)軟著陸。若以R表示月球的半徑，引力常量為G，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響，下列說(shuō)法不正確的是 （ ）A“嫦娥三號(hào)”繞月運(yùn)行時(shí)的向心加速度為B月球的第一宇宙速度為C月球的質(zhì)量為D物體在月球表面自由下落的加速度大小為【答案】 A考點(diǎn)：本題考查萬(wàn)有引力18下列敘述中正確的是 （ ）A.牛頓根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B.在直線運(yùn)動(dòng)中，物體的位移大小等于其路程C開(kāi)普勒第三定律為常數(shù)，此常數(shù)的大小只與中心天體質(zhì)量有關(guān)D一對(duì)作用力與反作用力做功代數(shù)和一定等于或小于0【答案】 C【解析】伽利略根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，故A錯(cuò)；在單方向直線運(yùn)動(dòng)中，物體的位移大小才等于其路程，故B錯(cuò)；由萬(wàn)有引力提供向心力得得，可知常數(shù)K的大小只與中心天體質(zhì)量有關(guān)，C正確；作用力與反作用力是作用在兩個(gè)物體上的力，兩力的做功和不能相加減，D錯(cuò)；所以本題選擇C。考點(diǎn)：伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn) 位移和路程 開(kāi)普勒第三定律 作用力與反作用力192013年12月14日21時(shí)11分，嫦娥三號(hào)成功實(shí)現(xiàn)月面軟著陸，中國(guó)成為世界上第三個(gè)在月球上實(shí)現(xiàn)軟著陸的國(guó)家.如圖所示，嫦娥三號(hào)經(jīng)歷漫長(zhǎng)的地月旅行后，首次在距月表100km的環(huán)月軌道上繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)變推力發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)機(jī)工作，嫦娥三號(hào)開(kāi)始快速變軌，變軌后在近月點(diǎn)B距月球表面15km的橢圓軌道上繞月運(yùn)行；當(dāng)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，變推力發(fā)動(dòng)機(jī)再次開(kāi)機(jī)，嫦娥三號(hào)從距月面15km處實(shí)施動(dòng)力下降關(guān)于嫦娥三號(hào)探月之旅，下列說(shuō)法正確的是 （ ）A在A點(diǎn)變軌時(shí)，嫦娥三號(hào)的機(jī)械能增加B在A點(diǎn)變軌時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和嫦娥三號(hào)運(yùn)動(dòng)方向相反C在A點(diǎn)變軌后，嫦娥三號(hào)在橢圓軌道上運(yùn)行的周期比圓軌道周期長(zhǎng)D在A點(diǎn)變軌后沿橢圓軌道向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，嫦娥三號(hào)的加速度逐漸減小【答案】 B【解析】嫦娥三號(hào)在A點(diǎn)變軌時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和嫦娥三號(hào)運(yùn)動(dòng)方向相反，衛(wèi)星做減速運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力大于向心力做近心運(yùn)動(dòng)，使其進(jìn)入橢圓軌道，故在A點(diǎn)變軌時(shí)，機(jī)械能要減小，故A錯(cuò)誤、B正確由開(kāi)普勒第三定律，橢圓軌道的半長(zhǎng)軸比圓軌道的半徑小，則橢圓軌道上運(yùn)行的周期比圓軌道周期短;選項(xiàng)C錯(cuò)誤.由牛頓第二定律可知，A點(diǎn)變軌后沿橢圓軌道向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，減小，則加速度逐漸增大;選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B.考點(diǎn)：本題考查了開(kāi)普勒第三定律、萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用、衛(wèi)星的變軌.20設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的地球同步衛(wèi)星在距地面高度為h的同步軌道做圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G。下列說(shuō)法正確的是 （ ）A同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期為B同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度為C同步軌道處的重力加速度為D地球的平均密度為【答案】 C考點(diǎn)：本題考查了萬(wàn)有引力在天體中的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵在于找出向心力的來(lái)源。21xx年我國(guó)相繼完成“神十”與“天宮”對(duì)接、“嫦娥”攜“玉兔”落月兩大航天工程。某航天愛(ài)好者提出“玉兔”回家的設(shè)想：如圖，將攜帶“玉兔”的返回系統(tǒng)由月球表面發(fā)射到高度的軌道上，與在該軌道繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的飛船對(duì)接，然后由飛船送“玉兔”返回地球。設(shè)“玉兔”質(zhì)量為，月球半徑為，月面的重力加速度為。以月面為零勢(shì)能面，“玉兔”在高度的引力勢(shì)能可表示為，其中為引力常量，為月球質(zhì)量。若忽略月球的自轉(zhuǎn)，從開(kāi)始發(fā)射到對(duì)接完成需要對(duì)“玉兔”做的功為 （ ）A B C D【答案】 D【解析】在月球表面上，而在距離月球表面h高處時(shí)，在高h(yuǎn)處玉兔的動(dòng)能，而將玉兔發(fā)送到該處時(shí)，對(duì)它做的功應(yīng)等于它在該處的機(jī)械能，即對(duì)它做的功為W=，因此D正確，ABC錯(cuò)誤。考點(diǎn)：萬(wàn)有引力與航天，機(jī)械能守恒及其應(yīng)用22“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)由5顆靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星)和30 顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，30 顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27 顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星平均分布在傾角為55的三個(gè)平面上，軌道高度約為21 500 km，靜止軌道衛(wèi)星的高度約為36 000 km，已知地球半徑為6 400 km。下列說(shuō)法中正確的是 （ ）A質(zhì)量小的靜止軌道衛(wèi)星的高度比質(zhì)量大的靜止軌道衛(wèi)星的高度要低B地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度小于中軌道衛(wèi)星的向心加速度C地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大于中軌道衛(wèi)星的線速度D中軌道衛(wèi)星的線速度大于7.9 km/s【答案】 B【解析】靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星)都有固定的周期、高度和速率以及固定的軌道平面，與衛(wèi)星的質(zhì)量無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)A 錯(cuò)誤；對(duì)于中軌道衛(wèi)星和同步衛(wèi)星比較，根據(jù)可知，中軌道衛(wèi)星的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度；而對(duì)于同步衛(wèi)星及赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體而言，它們的角速度相同，根據(jù)可知，同步衛(wèi)星的向心加速度大于赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體向心加速度，所以地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度小于中軌道衛(wèi)星的向心加速度，選項(xiàng)B正確；根據(jù)可知中軌道衛(wèi)星的速度大于同步衛(wèi)星的速度；根據(jù)可知同步衛(wèi)星的速度大于赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的速度，故地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度小于中軌道衛(wèi)星的線速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)可知中軌道衛(wèi)星的速度小于地球的第一宇宙速度7.9km/s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。考點(diǎn)：萬(wàn)有引定律的應(yīng)用；人造衛(wèi)星。23太陽(yáng)系中某行星A運(yùn)行的軌道半徑為R，周期為T，但科學(xué)家在觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)，其實(shí)際運(yùn)行的軌道與圓軌道存在一些偏離，且每隔時(shí)間t發(fā)生一次最大的偏離。天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A外側(cè)還存在著一顆未知行星B，它對(duì)A的萬(wàn)有引力引起A行星軌道的偏離，假設(shè)其運(yùn)動(dòng)軌道與A在同一平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同，由此可推測(cè)未知行星B繞太陽(yáng)運(yùn)行的圓軌道半徑為 （ ）A B C D【答案】 A【解析】由于每隔時(shí)間t發(fā)生一次最大的偏離，則說(shuō)明每隔時(shí)間t時(shí)A、B相遇一次，即AtBt=2，即，整理得：1=，由開(kāi)普勒第三定律可知：=，故聯(lián)立以上兩式，解之得RB=，故A是正確的?？键c(diǎn)：開(kāi)普勒第三定律，行星的相遇問(wèn)題。242013年12月6日17時(shí)47分，在北京飛控中心工作人員的精密控制下，嫦娥三號(hào)開(kāi)始實(shí)施近月制動(dòng)，進(jìn)入100公里環(huán)月軌道，2013年12月10日晚21:20分左右，嫦娥三號(hào)探測(cè)器將再次變軌，從100公里的環(huán)月圓軌道，降低到近月點(diǎn)（B點(diǎn)）15公里、遠(yuǎn)月點(diǎn)（A點(diǎn)）100公里的橢圓軌道，為下一步月面軟著陸做準(zhǔn)備關(guān)于嫦娥三號(hào)衛(wèi)星下列說(shuō)法不正確的是 （ ）A衛(wèi)星在軌道上A點(diǎn)的加速度小于在B點(diǎn)的加速度B衛(wèi)星A點(diǎn)到B點(diǎn)處于失重狀態(tài)，從B點(diǎn)到A點(diǎn)處于超重狀態(tài)C衛(wèi)星從軌道變軌到軌道火箭對(duì)它做了負(fù)功D衛(wèi)星在軌道經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能等于在軌道經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)機(jī)械能【答案】 B【解析】衛(wèi)星在軌道II上運(yùn)動(dòng)，A為遠(yuǎn)月點(diǎn)，B為近月點(diǎn)，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速度由萬(wàn)有引力產(chǎn)生知，衛(wèi)星在B點(diǎn)運(yùn)行時(shí)半徑小故加速度大，故A正確；衛(wèi)星地軌道II上運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力部分提供衛(wèi)星向心力，衛(wèi)星處于失重狀態(tài)，無(wú)論是從A至B還是從B至A衛(wèi)星都處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；衛(wèi)星從軌道I變軌到軌道II的過(guò)程中衛(wèi)星軌道要減小做近心運(yùn)動(dòng)，提供的向心力大于所需向心力，又因在軌道I上運(yùn)動(dòng)時(shí)萬(wàn)有引力和向心力相等，故變軌時(shí)需在A點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)，使得衛(wèi)星滿足做近心運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樾l(wèi)星要做減速運(yùn)動(dòng)故發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)衛(wèi)星做負(fù)功，故C正確；衛(wèi)星在軌道II上運(yùn)動(dòng)時(shí)只受地球引力作用，故滿足機(jī)械能守恒，衛(wèi)星在A點(diǎn)和B點(diǎn)的機(jī)械能相等，故D正確考點(diǎn)：考查了人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系2525在科學(xué)研究中，科學(xué)家常將未知現(xiàn)象同已知現(xiàn)象進(jìn)行比較，找出其共同點(diǎn)，進(jìn)一步推測(cè)未知現(xiàn)象的特性和規(guī)律。法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵鲈谘芯慨惙N電荷的吸引力問(wèn)題時(shí)，曾將扭秤的振動(dòng)周期與電荷間距離的關(guān)系類比單擺的振動(dòng)周期與擺球到地心距離的關(guān)系。已知單擺擺長(zhǎng)為l，引力常量為G，地球質(zhì)量為M，擺球到地心的距離為r，則單擺振動(dòng)周期T與距離r的關(guān)系式為 （ ）A. B. C. D. 【答案】 B【解析】單擺的周期為，其中擺球所在處的重力加速度為，聯(lián)立兩式可得，B正確?？键c(diǎn)：萬(wàn)有引力定律、單擺周期公式視頻26在某星球表面以韌速度vo豎直上拋一個(gè)物體，若物體只受該星球引力作用，忽略其他力的影響，物體上升的最大高度為H，已知該星球的直徑為D，如果要在這個(gè)星球上發(fā)射一顆繞它運(yùn)行的近“地”衛(wèi)星，其環(huán)繞速度為 （ ）ABCD【答案】 B考點(diǎn)：考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用272013年6月13日，搭載聶海勝、張曉光、王亞平3名航天員的“神舟十號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器在離地面343 km的圓軌道上成功進(jìn)行了我國(guó)第5次載人空間交會(huì)對(duì)接。下列說(shuō)法正確的是 （ ）A.為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，兩者運(yùn)行速率都應(yīng)大于第一宇宙速度B.“神舟十號(hào)”欲追上“天宮一號(hào)”，必須在同一軌道上點(diǎn)火加速C.對(duì)接完成后，當(dāng)王亞平站在“天宮一號(hào)”內(nèi)講課“不動(dòng)”時(shí)，她處于平衡狀態(tài)D.對(duì)接完成后，當(dāng)王亞平站在“天宮一號(hào)”內(nèi)講課“不動(dòng)”時(shí)，她處于失重狀態(tài)【答案】 D【解析】據(jù)題意，由于環(huán)繞速度隨半徑增加而減小，而“天宮一號(hào)”高度大于地球半徑，故“天宮一號(hào)”環(huán)繞速度小于第一宇宙速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；“神舟十號(hào)”欲追上“天宮一號(hào)”，必須在低于“天宮一號(hào)”高度的軌道上加速，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；王亞平隨“天宮一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，由于引力提供向心力，向心加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，則王亞平受力并不平衡，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤而選項(xiàng)D正確。考點(diǎn)：本題考查萬(wàn)有引力定律。28位于地球赤道上的某觀察者在天黑4小時(shí)后，觀察者在其正上方仍然可觀察到一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星。設(shè)地球半徑為R，下表列出衛(wèi)星在不同軌道上飛行速度v大小：軌道半徑rR1.5R2R2.5R3Rv(km/s)7.96.55.65.14.6則這顆衛(wèi)星飛行速度大小v一定是 （ ）A5.6km/sv7.9km/s B5.1km/sv6.5km/s Cv=5.1km/s Dv5.6km/s【答案】 D【解析】站在赤道上的人要看到衛(wèi)星，需要滿足太陽(yáng)光經(jīng)衛(wèi)星反射后能到達(dá)人所在的位置，如下圖所示，地球自西向東轉(zhuǎn)，天黑4小時(shí)人應(yīng)處在圖中位置，設(shè)此時(shí)太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)衛(wèi)星反射后恰好射到人所在的位置，由幾何關(guān)系得衛(wèi)星距地心的距離為2R，這是衛(wèi)星距離地心的最小距離，即衛(wèi)星的軌道半徑r2R，查表得該衛(wèi)星的速度5.6Km/s故D正確，A、B、C錯(cuò)誤，D正確?？键c(diǎn)：本題考查萬(wàn)有引力與航天。29某星球的半徑為R，在其表面上方高度為a的位置，以初速度v0水平拋出一個(gè)金屬小球，水平射程為b，a、b均為數(shù)值極小的常數(shù)，則這個(gè)星球的第一宇宙速度為 （ ）A. B. C. D. 【答案】 A【解析】設(shè)該星球表面重力加速度為g，小球落地時(shí)間為t，拋出的金屬小球做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得aR=bR=v0t，聯(lián)立以上兩式解得g=，第一宇宙速度即為該星球地表衛(wèi)星線速度，根據(jù)地表衛(wèi)星重力充當(dāng)向心力得mg=m，所以第一宇宙速度v=，故選項(xiàng)A正確?？键c(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng) 牛頓第二定律 第一宇宙速度302013年12月2日1時(shí)30分，搭載月球車和著陸器的嫦娥三號(hào)月球探測(cè)器從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空，飛行約18min后，嫦娥三號(hào)進(jìn)入如圖所示的地月轉(zhuǎn)移軌道AB，A為入口點(diǎn)，B為出口點(diǎn)，嫦娥三號(hào)在B點(diǎn)經(jīng)過(guò)近月制動(dòng)，進(jìn)入距離月面h=100公里的環(huán)月圓軌道，其運(yùn)行的周期為T，然后擇機(jī)在月球虹灣地區(qū)實(shí)行軟著陸，展開(kāi)月面巡視勘察。若以R表示月球半徑，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)λ挠绊?。下列說(shuō)法正確的是 （ ）A攜帶月球車的著陸器在月球上著陸過(guò)程中一直處于失重狀態(tài)B物體在月球表面自由下落的加速度大小為C月球的第一宇宙速度為D由于月球表面重力加速度較小，故月球車在月球上執(zhí)行巡視探測(cè)任務(wù)時(shí)處于失重狀態(tài)【答案】 B【解析】攜帶月球車的著陸器在月球上著陸過(guò)程中，先加速下降再減速下降，故先失重再超重，故A錯(cuò)誤；嫦娥三號(hào)在B點(diǎn)經(jīng)過(guò)近月制動(dòng)，進(jìn)入距離月面公里的環(huán)月圓軌道，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，在月球表面的物體受到的重力等于萬(wàn)有引力，由以上兩式可得重力加速度為，故B正確；月球的第一宇宙速度就是近月衛(wèi)星的運(yùn)行速度，根據(jù)重力提供向心力，得，故C錯(cuò)誤；月球表面重力加速度較小，說(shuō)明在月球表面受到的重力小于地面上，而超重失重是指彈力和重力大小關(guān)系，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)： 考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用31如圖所示，a為地球赤道上的物體，b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星關(guān)于a、b、c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是 （ ）A角速度的大小關(guān)系為a=cb B向心加速度的大小關(guān)系為aaabacC線速度的大小關(guān)系為vavbvc D周期關(guān)系為Ta=TcTb【答案】 D考點(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：本題涉及到兩種物理模型，即AC轉(zhuǎn)動(dòng)的周期相等，BC同為衛(wèi)星，其動(dòng)力學(xué)原理相同，要兩兩分開(kāi)比較，最后再統(tǒng)一比較32已知地球半徑為R，月球半徑為r，地球與月球之間的距離(兩球中心之間的距離)為L(zhǎng)。月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T1 ，地球自轉(zhuǎn)的周期為T2 ，地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期為T3 ，假設(shè)公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)都視為圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力常量為G，由以上條件可知： （ ）A地球的質(zhì)量為m地= B月球的質(zhì)量為m月=C地球的密度為= D月球運(yùn)動(dòng)的加速度為a=【答案】 D【解析】月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)，可求地球的質(zhì)量為，所以A錯(cuò)誤；月球?yàn)榄h(huán)繞天體無(wú)法求出其質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；根據(jù)可求地球的密度，可得C錯(cuò)誤；根據(jù)可求月球運(yùn)動(dòng)的加速度為，故D正確考點(diǎn)：本題考查天體運(yùn)動(dòng)332013年6月13日，北京時(shí)間6月13日13時(shí)18分，天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器與神十飛船在離地面343Km的近圓軌道上進(jìn)行了我國(guó)第5次載入空間交會(huì)對(duì)接。神舟十號(hào)航天員成功開(kāi)啟天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器艙門，聶海勝、張曉光、王亞平以漂浮姿態(tài)進(jìn)入天宮一號(hào)下列說(shuō)法正確的是 （ ）A航天員以漂浮姿態(tài)進(jìn)入天宮一號(hào)，說(shuō)明航天員不受地球引力作用B完成對(duì)接后組合體的運(yùn)行速度小于7.9Km/sC王亞平在天宮一號(hào)中講課時(shí)可以用彈簧秤懸掛測(cè)一杯水的重力D完成對(duì)接后的組合體運(yùn)行的加速度大于9.8m/s2【答案】 B【解析】航天員以漂浮姿態(tài)進(jìn)入天宮一號(hào)，處于完全失重狀態(tài)，但地球?qū)λ娜f(wàn)有引力仍然存在，提供他隨天宮一號(hào)圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故A錯(cuò)誤；第一宇宙速度為最大環(huán)繞速度，天宮一號(hào)的線速度一定小于第一宇宙速度7.9km/s故B正確天宮一號(hào)處于完全失重狀態(tài)，不能用彈簧秤懸掛測(cè)一杯水的重力故C錯(cuò)誤由，則得，則知衛(wèi)星的軌道半徑越大，所在處的重力加速度越小完成對(duì)接后的組合體運(yùn)行的加速度等于軌道處的重力加速度，一定小于地球表面的重力加速度9.8m/s2故D錯(cuò)誤考點(diǎn)：考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用342013年4月26日12時(shí)13分04秒，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了“高分一號(hào)”衛(wèi)星，這也是我國(guó)今年首次發(fā)射衛(wèi)星?！案叻忠惶?hào)”衛(wèi)星是高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)的首發(fā)星，也是我國(guó)第一顆設(shè)計(jì)、考核壽命要求大于5年的低軌遙感衛(wèi)星。關(guān)于“高分一號(hào)”衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是 （ ）A衛(wèi)星的發(fā)射速度一定小于7.9km/sB繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大C繞地球運(yùn)行的向心加速度比月球繞地球運(yùn)行的向心加速度小D衛(wèi)星在預(yù)定軌道上沒(méi)有加速度【答案】 B【解析】7.9km/s是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，所以A錯(cuò)；由知，衛(wèi)星離地較近，角速度大，向心加速度大，B對(duì)C錯(cuò)；衛(wèi)星具有向心加速度，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用。352012年2月6日國(guó)防科工局發(fā)布了由“嫦娥二號(hào)”月球探測(cè)器獲得的7米分辨率全月球影像圖，這是我國(guó)探月工程取得的重大科技成果。設(shè)地球、月球的質(zhì)量分別為m1、m2，半徑分別為R1、R2，地球的某近地衛(wèi)星速度為v，環(huán)繞周期為T，則環(huán)繞月球表面飛行的探測(cè)器速度和周期為 （ ）A BCD【答案】 A362012年4月30日，我國(guó)用一枚 “長(zhǎng)征3號(hào)乙”火箭成功發(fā)射兩顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。若該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，地球質(zhì)量為M，半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，下列表述正確的是 （ ）A衛(wèi)星的線速度大小為B衛(wèi)星的向心加速度大小為C若某一衛(wèi)星加速，則該衛(wèi)星將做向心運(yùn)動(dòng)D衛(wèi)星處于完全失重的狀態(tài)，不受地球的引力作用【答案】 A【解析】萬(wàn)有引力提供向心力，有，解得速度，選項(xiàng)A正確。根據(jù)牛頓第二定律有，則加速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。若某一衛(wèi)星加速，有，衛(wèi)星做離心運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。衛(wèi)星處于完全失重的狀態(tài)，仍然要受到萬(wàn)有引力的作用，重力幾乎消失，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：本題考查萬(wàn)有引力定律，衛(wèi)星，離心運(yùn)動(dòng)，完全失重的等綜合知識(shí)。37 2010年10月1日，我國(guó)成功發(fā)射“嫦娥”二號(hào)探月衛(wèi)星，不久的將來(lái)我國(guó)將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站。如圖所示，已關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的A處航天飛機(jī)在月球引力作用下正沿橢圓軌道向月球靠近，并將與空間站在B處對(duì)接。已知空間站繞月軌道（設(shè)為圓）離月球表面高度h、周期為T，月球質(zhì)量為M，萬(wàn)有引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是 （ ）A圖中航天飛機(jī)由A到B的過(guò)程速度越來(lái)越小B航天飛機(jī)在B處由橢圓軌道進(jìn)入空間站圓軌道時(shí)必須點(diǎn)火加速C根據(jù)題中條件可以算出月球半徑D根據(jù)題中條件可以算出空間站質(zhì)量【答案】 C【解析】圖中航天飛機(jī)由A到B的過(guò)程中，萬(wàn)有引力做正功，速度越來(lái)越大，所以A錯(cuò)誤；航天飛機(jī)在B處由橢圓軌道進(jìn)入空間站圓軌道時(shí)若點(diǎn)火加速，航天飛機(jī)將進(jìn)入高軌道，故在B點(diǎn)需減速，所以B錯(cuò)誤；在圓軌道上，根據(jù)可求：月球的半徑R，所以C正確；空間站的質(zhì)量無(wú)法求出，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：本題考天體運(yùn)動(dòng)38“神舟”六號(hào)載人飛船順利發(fā)射升空后，經(jīng)過(guò)115小時(shí)32分的太空飛行，在離地面343 km的圓軌道上運(yùn)行了77圈，運(yùn)動(dòng)中需要多次“軌道維持”所謂“軌道維持”就是通過(guò)控制飛船上發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)間和推力的大小和方向，使飛船能保持在預(yù)定軌道上穩(wěn)定飛行，如果不進(jìn)行“軌道維持”，由于飛船受到軌道上稀薄空氣的影響，軌道高度會(huì)逐漸降低，在這種情況下飛船的動(dòng)能、重力勢(shì)能和機(jī)械能的變化情況是 （ ）A.動(dòng)能、重力勢(shì)能和機(jī)械能逐漸減少B.重力勢(shì)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，機(jī)械能不變C.重力勢(shì)能逐漸增大，動(dòng)能逐漸減小，機(jī)械能不變D.重力勢(shì)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，機(jī)械能逐漸減小【答案】 D【解析】飛船受到軌道上稀薄空氣的影響，軌道高度會(huì)逐漸降低，高度降低，則重力勢(shì)能減小，合力做正功，動(dòng)能增大，由于空氣阻力的影響，有內(nèi)能產(chǎn)生，所以機(jī)械能減小，減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。故選D?？键c(diǎn)：動(dòng)能定理、能量守恒定律39“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星于2013年12月2日1點(diǎn)30分在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，并成功實(shí)現(xiàn)了“落月”。若已知引力常量為G，月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r1、周期為T1，“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)月軌道半徑為r2、周期為T2，不計(jì)其他天體的影響，則根據(jù)題目條件可以 （ ）A求出地球的密度 B求出“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星的質(zhì)量C求出地球與月球之間的萬(wàn)有引力 D得出【答案】 C【解析】A中根據(jù)月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r1、周期為T1可知：，可求得地球的質(zhì)量M地=，但地球的半徑未知，不能求出地球的密度，故A錯(cuò)誤；B中“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力得：，由此可知衛(wèi)星的質(zhì)量m在等式兩邊約去了，只能得到月球的質(zhì)量M月=，故B錯(cuò)誤；C中由上求出月球和地球的質(zhì)量，又月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r1，根據(jù)萬(wàn)有引力定律可求得地球與月球之間的引力，故C正確；D中由A、B兩項(xiàng)結(jié)果可得：，故，D是不對(duì)的?？键c(diǎn)：萬(wàn)有引力與航天。40宇宙間存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的三星系統(tǒng)，其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示，三顆質(zhì)量相等的星球位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，任意兩顆星球的距離均為R，并繞其中心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)忽略其他星球?qū)λ鼈兊囊ψ饔?，引力常量為G，以下對(duì)該三星系統(tǒng)的說(shuō)法正確的是 （ ）A每顆星球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑都等于RB每顆星球做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度與三顆星球的質(zhì)量無(wú)關(guān)C每顆星球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T2RD每顆星球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v2【答案】 C【解析】三顆星球均繞中心做圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系可知rR，A錯(cuò)誤；任一星球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由其他兩個(gè)星球的引力的合力提供，根據(jù)平行四邊形定則得F2cos 30ma，解得a，B錯(cuò)誤；由F2cos 30mmr得C正確，D錯(cuò)誤41我國(guó)探月的“嫦娥工程”已啟動(dòng)，在不久的將來(lái)，我國(guó)宇航員將登上月球。假如宇航員在月球上測(cè)得擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺做小振幅振動(dòng)的周期為T，將月球視為密度均勻、半徑為r的球體，則月球的密度為 （ ）A. B. C. D. 【答案】 B【解析】據(jù)題意，已知月球上單擺的周期為T，據(jù)單擺周期公式有： ，可以求出月球表面重力加速度為： ；據(jù)月球表面物體重力有月球萬(wàn)有引力提供，有： ，月球平均密度設(shè)為，據(jù)，聯(lián)立以上關(guān)系可以求得： ，故選項(xiàng)A正確?？键c(diǎn)：本題考查萬(wàn)有引力定律、單擺周期和密度公式。42設(shè)地球是一質(zhì)量分布均勻的球體，O為地心已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零在下列四個(gè)圖中，能正確描述x軸上各點(diǎn)的重力加速度g的分布情況的是 （ ）A. B. C. D. 【答案】 A點(diǎn)睛：抓住在地球表面重力和萬(wàn)有引力相等，在礦井底部，地球的重力和萬(wàn)有引力相等，要注意在地球內(nèi)部所謂的地球的質(zhì)量不是整個(gè)地球的質(zhì)量而是半徑為r的球體的質(zhì)量43在研究宇宙發(fā)展演變的理論中，有一種學(xué)說(shuō)叫做“宇宙膨脹說(shuō)”，這種學(xué)說(shuō)認(rèn)為引力常量G在緩慢地減小。假設(shè)月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且它們的質(zhì)量始終保持不變，根據(jù)這種學(xué)說(shuō)當(dāng)前月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的情況與很久很久以前相比 （ ）A周期變大 B角速度變大 C軌道半徑減小D速度變大【答案】 A【解析】此題涉及萬(wàn)有引力。月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則存在，因?yàn)橘|(zhì)量始終保持不變，引力常量G在緩慢地減小，萬(wàn)有引力減小，月球做離心運(yùn)動(dòng)然后穩(wěn)定在較遠(yuǎn)的軌道上，則軌道半徑變大，線速度會(huì)變小，周期變大，角速度變小。所以答案選A。本題借助新的情景考查了萬(wàn)有引力和圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，有一定綜合性，難度一般。44有一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星。建立在北緯40北京某觀測(cè)站的一位觀測(cè)員，要在每天晚上相同時(shí)刻在天空正上方同一位置觀察到該衛(wèi)星。衛(wèi)星的軌道必須滿足下列那些條件（已知地球質(zhì)量為M，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，地球半徑為R） （ ）A該衛(wèi)星一定在同步衛(wèi)星軌道上B衛(wèi)星軌道平面與地球北緯40線所確定的平面共面C滿足軌道半徑 （n=1，2，3，）的全部軌道都可D滿足軌道半徑 （n=1，2，3，）的部分軌道【答案】 D【解析】同步衛(wèi)星定軌在赤道的正上方，不可能在北緯40正上方觀察到，A錯(cuò)誤；衛(wèi)星軌道平面繞地心做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)北緯40C錯(cuò)誤；因?yàn)槭敲刻焱砩系南嗤瑫r(shí)刻能觀察到，故（），根據(jù)公式解得，故C錯(cuò)誤，D正確；故選D45因“光纖之父”高錕的杰出貢獻(xiàn)，早在1996年中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)就將一顆于1981年12月3日發(fā)現(xiàn)的國(guó)際編號(hào)為“3463”的小行星命名為“高錕星”。假設(shè)高錕星為均勻的球體，其質(zhì)量為地球質(zhì)量的1/k倍，半徑為地球半徑的1/q倍，則“高錕星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的 （ ）Aq/k倍Bk/q倍Cq2/k倍Dk2/q倍【答案】 C【解析】考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用分析：在行星表面的物體受到的重力等于行星對(duì)物體的萬(wàn)有引力，根據(jù)萬(wàn)有引力公式求出重力加速度的表達(dá)式，然后根據(jù)根據(jù)“高錕星”質(zhì)量、半徑與地球質(zhì)量、半徑的關(guān)系求出“高錕星”表面的重力加速度解：設(shè)行星質(zhì)量是M，半徑是R，物體質(zhì)量是m，行星表面的物體受到的重力等于行星對(duì)它的萬(wàn)有引力，則G=mg，重力加速度g=，=；故選C46一宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛船艙內(nèi)有一質(zhì)量為m的人站在可稱體重的臺(tái)秤上用R表示地球的半徑，g表示地球表面處的重力加速度，g表示宇宙飛船所在處的地球引力加速度，表示人對(duì)秤的壓力，下面說(shuō)法中正確的是 （ ）A B C= D=【答案】 B【解析】做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船及其上的人均處于完全失重狀態(tài)，臺(tái)秤無(wú)法測(cè)出其重力，故=0，C、D錯(cuò)誤；對(duì)地球表面的物體，宇宙飛船所在處，可得：，A錯(cuò)誤、B正確考點(diǎn)：萬(wàn)有引力與航天47由于太陽(yáng)不斷向外輻射電磁能，其自身質(zhì)量不斷減小根據(jù)這一理論，在宇宙演變過(guò)程中，地球公轉(zhuǎn)的情況是 （ ）A公轉(zhuǎn)周期變大 B公轉(zhuǎn)半徑減小C公轉(zhuǎn)速率變大 D公轉(zhuǎn)角速度變大【答案】 A【解析】如果太陽(yáng)質(zhì)量不變，線速度V正好能夠滿足萬(wàn)有引力提供需要的向心力可是太陽(yáng)質(zhì)量變小了，萬(wàn)有引力就變小了，這個(gè)時(shí)候需要的向心力就比萬(wàn)有引力大了地球就做離心運(yùn)動(dòng)了，也就離太陽(yáng)越來(lái)越遠(yuǎn)了所以運(yùn)動(dòng)半徑變大;B、地球跑遠(yuǎn)了，同時(shí)是在背離太陽(yáng)做負(fù)功的，這個(gè)時(shí)候動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，所以速率變小了同時(shí)半徑又變大了，根據(jù)，所以角速度就變小了，根據(jù) 所以周期就變長(zhǎng)了本題考查了萬(wàn)有引力在天體中的應(yīng)用，這個(gè)題目有所不同的是中心體的質(zhì)量也在發(fā)生改變，所以要考慮全面48北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)正在實(shí)施的自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2010年1月17日凌晨在西昌成功發(fā)射了第三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，這是一顆地球同步衛(wèi)星。若第一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為12小時(shí)，則兩顆衛(wèi)星相比較 （ ）A第三顆北斗衛(wèi)星的高度一定比第一顆北斗衛(wèi)星的高B第三顆北斗衛(wèi)星的速度一定比第一顆北斗衛(wèi)星的大C第三顆北斗衛(wèi)星的加速度一定比第一顆北斗衛(wèi)星的大D第三顆北斗衛(wèi)星的向心力一定比第一顆北斗衛(wèi)星的大【答案】 A【解析】本題考查萬(wàn)有引力定律；人造衛(wèi)星的加速度、線速度和軌道的關(guān)系及同步衛(wèi)星特征。解答本題的關(guān)鍵是抓住同步衛(wèi)星特征及萬(wàn)有引力提供向心力，列式求解出線速度、高度、加速度和向心力的表達(dá)式，再進(jìn)行討論。因?yàn)榈谌w北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是一顆地球同步衛(wèi)星，所以其周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同為24小時(shí)。人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，則有整理得，又因第三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期大于第一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，所以第三顆北斗衛(wèi)星的高度一定比第一顆北斗衛(wèi)星的高，故A正確；由得所以第三顆北斗衛(wèi)星的速度一定比第一顆北斗衛(wèi)星的小，故B錯(cuò)誤；由得，所以第三顆北斗衛(wèi)星的加速度一定比第一顆北斗衛(wèi)星的小，故C錯(cuò)誤；因兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系不確定，由知，兩顆衛(wèi)星的向心力大小關(guān)系無(wú)法確定，故D錯(cuò)誤。所以選A。492015年12月10日，我國(guó)成功將中星1C衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道。如圖所示為該衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng)的示意圖，已知地球半徑為R，地球表面重力加速度g，衛(wèi)星遠(yuǎn)地點(diǎn)P距地心O的距離為3R，則 （ ）A. 衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度大于B. 衛(wèi)星經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的速度最大C. 衛(wèi)星經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度小于D. 衛(wèi)星經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)加速，衛(wèi)星可能再次經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)地點(diǎn)【答案】 D考點(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力提供向心力這一重要理論，并能靈活運(yùn)用，以及知道變軌的原理，當(dāng)萬(wàn)有引力小于向心力，做離心運(yùn)動(dòng)，當(dāng)萬(wàn)有引力大于向心力，做近心運(yùn)動(dòng)。502013年12月2日晚，發(fā)射了嫦娥三號(hào)。幾天后，運(yùn)載火箭將嫦娥三號(hào)直接送入地月轉(zhuǎn)移軌道；近月制動(dòng)被月球捕獲，進(jìn)入距月球表面高h(yuǎn)環(huán)月圓軌道。作為地球天然衛(wèi)星的月球，月球的質(zhì)量M,已知月球直徑約為r，則月球的平均密度和圓軌道的運(yùn)行周期T。（引力常量為G） （ ）A. ；B. ；C. ；D. ；【答案】 C【解析】由密度公式得：，做圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中萬(wàn)有引力提供向心力，所以，解得，故C正確；考點(diǎn)：考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用二、多項(xiàng)選擇題51如圖所示，圓a和橢圓b是位于地球赤道平面上的衛(wèi)星軌道，其中圓a是地球同步軌道?，F(xiàn)在有A、B兩顆衛(wèi)星分別位于a、b軌道運(yùn)行，但運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反.已知A、B的運(yùn)行周期分別T1、T2，地球自轉(zhuǎn)周期為T0，P為軌道b的近地點(diǎn)。則有 （ ）A. 衛(wèi)星A是地球同步衛(wèi)星B. 衛(wèi)星B在P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大C. T0=T1D. T1T2【答案】 BC【解析】圓a是地球同步軌道，衛(wèi)星A的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反所以不是地球同步衛(wèi)星，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；衛(wèi)星B在橢圓軌道上，在近地點(diǎn)P速度最大動(dòng)能最大，所以B項(xiàng)正確；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得，得出周期可知距離地面高度相等，周期相同，所以C項(xiàng)正確；橢圓軌道與圓軌道對(duì)比周期，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律常數(shù)，衛(wèi)星A的半長(zhǎng)軸大于衛(wèi)星B的半長(zhǎng)軸，所以，D項(xiàng)錯(cuò)誤。考點(diǎn)：本題考查了地球同步衛(wèi)星和開(kāi)普勒第三定律52甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道。以下判斷正確的是 （ ）A. 乙的速度大于第一宇宙速度 B. 甲的周期大于乙的周期C. 甲的加速度小于乙的加速度 D. 甲在運(yùn)行時(shí)可能經(jīng)過(guò)北極的正上方【答案】 BC【解析】由于衛(wèi)星運(yùn)行高度越大，周期越大，速度越小，所以甲的周期大于乙的周期，乙的速度小于第一宇宙速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確；衛(wèi)星越高，加速度越小，甲的加速度小于乙的加速度，選項(xiàng)C正確；同步衛(wèi)星只能運(yùn)行在赤道上方特定軌道上，甲在運(yùn)行時(shí)不能經(jīng)過(guò)北極的正上方，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，本題選BC。考點(diǎn)：人造地球衛(wèi)星；同步衛(wèi)星。53歐洲航天局(ESA)計(jì)劃于2022年發(fā)射一顆專門用來(lái)研究光合作用的衛(wèi)星“熒光探測(cè)器”。已知地球的半徑為R，引力常量為G，假設(shè)這顆衛(wèi)星在距地球表面高度為h(hR)的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行的周期為T，則下列說(shuō)法中正確的是 （ ）A. 該衛(wèi)星正常運(yùn)行時(shí)一定處于赤道正上方B. 該衛(wèi)星一晝夜圍繞地球運(yùn)動(dòng)一周C. 該衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的向心加速度為D. 地球質(zhì)量為【答案】 CD【解析】該衛(wèi)星不是地球的同步衛(wèi)星，不一定在赤道正上方，故AB錯(cuò)誤；衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的向心加速度為，可得加速度為：，故C正確；由，解得：，故D正確。所以CD正確，AB錯(cuò)誤。54中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)預(yù)計(jì)2020年左右，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將形成全球覆蓋能力如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運(yùn)動(dòng)，a是地球同步衛(wèi)星，則 （ ）A. 衛(wèi)星a的速度小于c的速度B. 衛(wèi)星a的加速度大于b的加速度C. 衛(wèi)星b的運(yùn)行速度大于赤道上物體隨地球自傳的線速度D. 衛(wèi)星b的周期小于衛(wèi)星c的周期【答案】 AC【解析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得： ，解得： ，由圖知a的半徑大于c的半徑，所以衛(wèi)星a的速度小于c的速度，故A正確；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有： ，因?yàn)閍與b的軌道半徑相等，所以向心加速度大小也相等，故B錯(cuò)誤；a的周期為24h，則半徑相同周期相同，所以b的周期為24小時(shí)，所以衛(wèi)星b與赤道上隨地球自傳的物體的周期是相等的，由根據(jù)： 可知，軌道半徑大的衛(wèi)星的速度大，所以b的行速度大于赤道上物體隨地球自傳的線速度，故C正確；由，解得： ，由圖可知b的半徑大于c的半徑，所以衛(wèi)星b的周期大于衛(wèi)星c的周期，故D錯(cuò)誤。所以AC正確，BD錯(cuò)誤。55學(xué)習(xí)物理除了知識(shí)的學(xué)習(xí)外，還要領(lǐng)悟并掌握處理物理問(wèn)題的思想與方法.下列關(guān)于物理學(xué)中的思想方法敘述中不正確的是 （ ）A. 在探究求合力方法的實(shí)驗(yàn)中使用了等效替代的思想B. 伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)采用了微元法C. 在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中使用了理想化模型的思想方法D. 卡文迪許開(kāi)創(chuàng)性的測(cè)出了萬(wàn)有引力常量和靜電力恒量。E. 牛頓在探索萬(wàn)有引力的過(guò)程中利用了類比法，通過(guò)蘋果和月球的類比猜想出蘋果所受的重力和月球所受的引力可能是同一性質(zhì)的力?！敬鸢浮?BCD【解析】合力與分力是等效替代的關(guān)系，在探究求合力方法的實(shí)驗(yàn)中使用了等效替代的思想，故A說(shuō)法正確；伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)采用了理想實(shí)驗(yàn)和邏輯推理的方法，故B說(shuō)法錯(cuò)誤；在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中使用了控制變量的思想方法，故C錯(cuò)誤；卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)，只測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，顧D說(shuō)法錯(cuò)誤；牛頓在探索萬(wàn)有引力的過(guò)程中利用了類比法，通過(guò)蘋果和月球的類比猜想出蘋果所受的重力和月球所受的引力可能是同一性質(zhì)的力，故E說(shuō)法正確。所以選BCD。56如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過(guò)程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道，然后在Q點(diǎn)通過(guò)改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道，則 （ ）A. 該衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于，且小于B. 該衛(wèi)星的發(fā)射速度大于C. 衛(wèi)星在軌道上任何一點(diǎn)的速度都比軌道上任何一點(diǎn)的速度大D. 衛(wèi)星在Q點(diǎn)加速由軌道進(jìn)入軌道，故軌道在Q點(diǎn)的速度大于軌道在Q點(diǎn)的速度【答案】 ABD【點(diǎn)睛】57、為相距遙遠(yuǎn)的兩顆行星，距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圖中縱坐標(biāo)表示行星對(duì)周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a，橫坐標(biāo)表示物體到行星中心的距離r的平方，兩條曲線分別表示、周圍的a與的反比關(guān)系，它們左端點(diǎn)橫坐標(biāo)相同，則 （ ）A.的平均密度比的大B.的第一宇宙速度比的小C.的向心加速度比的大D.的公轉(zhuǎn)周期比的大【答案】 AC【解析】由圖可知，兩行星的球體半徑相同，對(duì)行星周圍空間各處物體來(lái)說(shuō)，萬(wàn)有引力提供加速度，故有，故可知的質(zhì)量比的大，即的平均密度比的大，所以選項(xiàng)A正確； 由圖可知，表面的重力加速比的大，由可知，的第一宇宙速度比的大，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)衛(wèi)星而言