天體運動大量練習(xí)題較難

1、學(xué)而不思則惘，思而不學(xué)則殆2014-2015學(xué)年度?學(xué)校3月月考卷學(xué)校:姓名： 班級： 考號： 、選擇題（題型注釋） 1“天宮一號”宇宙飛船繞地球做勻速圓周運動，它比地球同步衛(wèi)星軌道低很多，則“天宮一號”宇宙飛船與同步衛(wèi)星相比A. “天宮一號”宇宙飛船的線速度較小C. “天宮一號”宇宙飛船的向心加速度較小B “天宮一號”宇宙飛船的周期較短D.“天宮一號”宇宙飛船受到的萬有引力一定較大【答案】B【解析】由V = iGM , A錯誤；由V rr3T2k, B正確；由a =,rC錯誤；根據(jù)Mmr2由于兩者的質(zhì)量未知,D錯誤。2 如圖所示，飛船從圓軌道 I變軌至圓軌道2，軌道2的半徑是軌道I半徑的3倍

2、。 若飛船在兩軌道上都做勻速圓周運動，則飛船在軌道2上運行和在軌道1上運行相比1A. 線速度變?yōu)樵瓉淼?3倍 B .向心加速度變?yōu)樵瓉淼?191C.動能變?yōu)樵瓉淼腄.運行周期變?yōu)樵瓉淼?3倍3【答案】BC【解析】試題分析：因為r2= 3r1，根據(jù)v = JGM可知，V = J3v2選項a錯誤；根據(jù)確；根據(jù)T =a2 =丄耳，選項b正確;9 1根據(jù)Ek =1 2mv2，Ek 2選項C正2匸可知T2 = 3 3T1,選項D錯誤.考點：人造衛(wèi)星；萬有引力定律的應(yīng)用3 .下列關(guān)于萬有引力的說法中，錯誤的是A. 地面上自由下落的物體和天空中運行的月亮，都受到了萬有引力的作用B. 萬有引力定律是牛頓在總結(jié)

3、前人研究的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的C. F -Gmm2 /r2中的G是比例常數(shù)，適用于任何兩個物體之間，它沒有單位D. 萬有引力定律適用于自然界中任意兩個物體之間【答案】C【解析】A D正確；牛頓在總試題分析：自然界中任意兩個物體之間都存在萬有引力，故選項結(jié)了前人，如第谷、開普勒等科學(xué)家的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故選項B正確；引力常量G有單位，故選項 C錯誤；據(jù)題意應(yīng)該選擇選項 Co考點：本題考查萬有引力定律的理解。6倍，半徑是地球4 .若取地球的第一宇宙速度為8km/s，某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的的1.5倍，則此行星的第一宇宙速度約為（）A、32 km/sB 16 km/sC 、4km/s【答案】B【解

4、析】由黃金代換Mmv2mg = G 2 mRR，第一宇宙速度D 、2km/sM；g = Gv = *gR，由r2 可6知該行星表面加速度為地球表面加速度的2.25倍，第一宇宙速度為地球的第一宇宙速度的2倍，為16 km/s5土星外層上有一個環(huán)，為了判斷它是土星的一部分還是土星的衛(wèi)星群，可以測量環(huán)中各層的線速度 v與該層到土星中心的距離R之間的關(guān)系來判斷（）A. 若vx R，則該層是土星的一部分B. 若v2 R,則該層是土星的衛(wèi)星群1C若vx -，則該層是土星的衛(wèi)星群RD.若v2x ，則該層是土星的衛(wèi)星群R【答案】AD【解析】若環(huán)是土星的一部分，則環(huán)中各點的角速度相同，對應(yīng)線速度V=3 R即vx

5、R,其中R為土星環(huán)內(nèi)任一點到土星中心的距離，故A正確.若環(huán)為衛(wèi)星群，則環(huán)中任一顆粒都有：2Mm vG 2 =mR R2 1即v x ，故d選項正確.R6 一太空探測器進入了一個圓形軌道繞太陽運轉(zhuǎn)，已知其軌道半徑為地球繞太陽運轉(zhuǎn) 軌道半徑的9倍，則太空探測器繞太陽運轉(zhuǎn)的周期是（）A. 3年B. 9年C. 27 年D. 81 年【答案】CMm2兀 2【解析】可利用m（）2r求解，挖掘地球相關(guān)信息（周期To= 1年）是關(guān)鍵R2T設(shè)繞太陽做勻速圓周運動的物體（行星或太空探測器等）質(zhì)量為m，軌道半徑為r，運Mm勿 2轉(zhuǎn)周期為T，若太陽質(zhì)量為 M，則物體繞太陽運轉(zhuǎn)的運動方程為G 2m（J）2r，R2T由此

6、式可得T2GM2=常量.不難看出常量GMT2與繞太陽運轉(zhuǎn)的行星、太空探測器的質(zhì)量無關(guān),這實際上是應(yīng)用開普勒第三定律（太空探測器相當于一顆小行星），我們運用地球和探測器繞太陽運3r轉(zhuǎn)時L.相等，即可求解T2設(shè)地球繞太陽運轉(zhuǎn)的軌道半徑為r。，運轉(zhuǎn)周期為To=l年，已知太空探測器繞太陽運轉(zhuǎn)的軌道半徑r ，設(shè)它繞太陽的運轉(zhuǎn)周期為T，則有：（9r。）330To2T = .93T0 =27T0 =27 年 |7 我國于20XX年10月24日成功發(fā)射了 嫦娥一號”探月衛(wèi)星若衛(wèi)星在半徑為r的繞月圓形軌道上運行的周期 T，則其線速度大小是A. T/rB. 2 二 r/TC. r/TD. T/2 二 r【答案】B

7、【解析】糸是（）A.由公式8.人造地球衛(wèi)星在軌道上做勻速圓周運動，它所受的向心力F跟軌道半徑r之間的關(guān)2F=m 可知F跟r成反比 B.由公式F=m® 2r可知F跟r成正比rC. 由公式F=mw u可知F跟r無關(guān) D. 由公式F=可知F跟r2成反比r【答案】D【解析】人造地球衛(wèi)星在軌道上做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，有Mm"2r隨著半徑的變化，線速度、角速度隨之變化，故不能使用ABC選項中的公式來判斷，只有 D正確。9 .“神舟”八號經(jīng)過變軌后，最終在距離地球表面約 約90分鐘繞地球一圈.則下列說法錯誤的是343公里的圓軌道上正常飛行,A. “神舟”八號繞地球正常飛行時

8、宇航員的加速度小于9.8m/sB. “神舟”八號繞地球正常飛行的速率可能大于8km/sC. “神舟”八號飛船在軌道上正常飛行時，宇航員會處于完全失重狀態(tài)而懸浮。D. “神舟”八號運行的周期比地球近地衛(wèi)星的周期大【答案】B【解析】宇航員在神舟八號上所受重力小于地球表面的重力，A對；7.8km/s是環(huán)繞地球運動的最大速度，/ r3B錯；由周期公式T=2二、可知D對;GM10 . 20XX年2月25日0時12分，西呂衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號丙”運載火箭，成 功將第11顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星送入了太空預(yù)定軌道，這是一顆地球同步衛(wèi)星，若該衛(wèi)星離 地心距離為r，運行速率為V1，加速度為a1，地球赤道上的物體隨地球

9、自轉(zhuǎn)的向心加速 度為a2,又知第一宇宙速度為 V2,地球半徑為 R,則A.魚32B.31 _ R22a2 rC.R2D.【答案】AD【解析】地球同步衛(wèi)星角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，由2a = W r，可知A對；由V =11.已知地球的平均密度為?1，火星的平均密度為?2，設(shè)繞地球做圓周運動的衛(wèi)星最小運行周期為 ，繞火星做圓周運動的衛(wèi)星最小運行周期為T2,則為亠T2A. B.2【答案】C【解析】2?1C.D.試題分析：根據(jù)星體的密度公式得:3 二T12GP 2=正確的。考點：星體間的萬有引力定律。12 .如圖所示，在同一軌道平面上有 不相同，則下列關(guān)系正確的是 ：(A、B、C三顆人造地球衛(wèi)星，它

10、們各自的運轉(zhuǎn)半徑)A. 三顆衛(wèi)星的速度 VA< Vb v VcB. 三顆衛(wèi)星角速度 3A> ®B> 3 CC. 三顆衛(wèi)星的向心加速度 3A > 3b> 3cD. 三顆衛(wèi)星的周期 Ta< Tb < Tc【答案】BCD【解析】13 . 20XX年12月美國宇航局發(fā)布聲明宣布，通過開普勒太空望遠鏡項目證實了太陽系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星。該行星被命名為開普勒一22b ( Kepler 22b)，距離地球約600光年之遙，體積是地球的 2. 4倍。這是目前被證實的從大小和 運行軌道來說最接近地球形態(tài)的行星，它每290天環(huán)繞著一顆類似于太陽

11、的恒星運轉(zhuǎn)一圈。若行星開普勒一 22b繞恒星做圓運動的軌道半徑可測量，萬有引力常量G已知。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算的物理量有（）A. 行星的質(zhì)量B.行星的密度C.恒星的質(zhì)量D.恒星的密度【答案】C解析】有題可知行星繞恒星轉(zhuǎn)動半徑和周期，根據(jù)萬有引力提供向心力Mmr4二2 尹 r，可計算出恒星質(zhì)量，選14 .下列關(guān)于地球的某“同步衛(wèi)星”的說法中正確的是（）A、運行速度大于 7.9km/sB、離地面高度一定，相對地面靜止C、繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大D、運行時能經(jīng)過北極的正上方【答案】BC【解析】地球同步衛(wèi)星在軌道上的繞行速度約為3.1 km/s，小于7.9km/s，故A錯誤地球同步

12、衛(wèi)星，距離地球的高度約為36000 km，高度一定，其運行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，相對地面靜止，B錯誤A、第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度.而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)同步衛(wèi)星運行的線速度一定小于第一宇宙速度.故A錯誤.B、因為同步衛(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即3相同，根據(jù)F=GM2m =m« 2r，因為o 一定,r得:同步衛(wèi)星的軌道半所以r必須固定，故B正確.C、根據(jù)萬有引力提供向心力,GMm 2F= 2 =mw r， r徑要小于月球的軌道半徑， 所以同步衛(wèi)星繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速 度大，故C正確.D、同步衛(wèi)星在赤

13、道上空的平面上，所以一定不會經(jīng)過北極，故D錯誤故選BC.15 由于通信和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的（ ）A.軌道平面可以不同B.軌道半徑可以不同C. 質(zhì)量可以不同D.速率可以不同【答案】C【解析】同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，由公式所以同步衛(wèi)星的軌道半徑相同,由線速度公式并且只能發(fā)射到赤道正上空，與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，C對；ABD錯16 .月球的質(zhì)量約為地球的 1/81，半徑約為地球半徑的 1/4，地球上第一宇宙速度約為 7.9km/s,則月球上第一宇宙速度約為多少？【答案】1.76km/s【解析】試題分析：根據(jù)萬有引力提供向心力即2MmvG 二 m一，rr所

14、以月球上第一宇宙速度為是 1.76km/s考點：第一宇宙速度點評：本題關(guān)鍵是根據(jù)第一宇宙速度和重力加速度的表達式列式求解，17 .下列關(guān)于地心說和日心說的說法中，正確的是A. 日心說的參考系是太陽B. 地心說的參考系是太陽C. 地心說和日心說只是參考系不同，兩者具有等同的價值D. 日心說是由開普勒提出來的【答案】A【解析】18 銀河系的恒星中大約四分之一是雙星，某雙星由質(zhì)量不等的星體S和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點C做勻速圓周運動。由天文觀察測得其運動周期為 T，S到C點的距離為ri, S和S的距離為r，已知引力常量為 G 由此可求出S2的質(zhì)量為（）A.2 24

15、二 r (rri)B.GT2C.D.2 2r r1GTGTGT【答案】D【解析】試題分析：根據(jù)雙星系統(tǒng)，則gm?G rmmG 2L r二im r 1 m22'二帶入貝U gr, = m2r2， 則mur,-2 2則m2f，答案為Dr1 =:E m2，所以Fri '2，將半徑r1代入, mrrr2考點：萬有引力提供向心力點評：本題考查了萬有引力提供向心力的分析方法和解決辦法。+m2這類問題的解決思路通 常是由萬有引力提供向心力，建立等式化簡求解。19 . 20XX年6月24日12時55分，航天員劉旺駕神舟再會天宮，這是中國人第一次 在太空手控交會對接，“天宮一號”和“神舟九號”繞

16、地球做勻速圓周運動的示意圖如 圖所示，A代表“天宮一號”，B代表“神舟八號”，虛線為各自的軌道。由圖，可以 判定（）地球A. “天宮一號”的運行速率大于“神舟九號”的運行速率B. “天宮一號”的周期小于“神舟九號”的周期C. “天宮一號”的向心加速度大于“神舟九號”的向心加速度D. “神舟九號”適度加速有可能與“天宮一號”實現(xiàn)對接【答案】D2【解析】本題考查的是衛(wèi)星的圓周運動情況，由GMm mv = 口產(chǎn)）2（r . h）, “天（R + h） R + h T宮一號”的軌道半徑大于“神舟九號”的軌道半徑，“天宮一號”的運行速率小于“神舟九號”的運行速率，A錯誤；“天宮一號”的周期大于“神舟九號

17、”的周期，B錯誤;“天宮一號”的向心加速度大于“神舟九號”的向心加速度小于“神舟九號”的向心加速度，C錯誤；“神舟九號”適度加速有可能與“天宮一號”實現(xiàn)對接，D正確；1 120 .火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和一，地球表面的重力加速度為g，則火星10 2表面的重力加速度約為()A. 0.2gB.0.4gC.2.5gD.5g【答案】BMmMmg二 G2 ,g二G 2【解析】由黃金代換R2R2，火星表面的重力加速度為地球重力加速度的0.4倍,B對；21 關(guān)于萬有引力和萬有引力定律，以下說法正確的是（）A. 萬有引力是以效果命名的力B. 開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律C. 公式F = G巴學(xué)表明，r T

18、0時，F(xiàn)trrD. 公式中G為引力常量，它是由實驗測得的，而不是人為規(guī)定的【答案】D【解析】試題分析：萬有引力是一種按性質(zhì)命名的力，A錯誤，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，B錯誤，由Fm.m2可知，兩物體間距離 rr減小時，它們之間的引力增大，當r小到一定程度，物體不能看成質(zhì)點，公式不再適用.故C錯誤.公式中G為引力常量，它是卡文迪許通過扭秤實驗測得的，而不是人為規(guī)定的，D正確故選D考點：考查了對萬有引力定律的理解點評：本題的C選項容易出錯，關(guān)鍵是知道萬有引力定律公式適用于質(zhì)點間的引力計算22 .“神舟”七號實現(xiàn)了航天員首次出艙。如圖所示飛船先沿橢圓軌道1飛行，然后在遠地點P處變軌后沿圓軌道 2運行，

19、在軌道2上周期約為90分鐘。則下列判斷正確的 是A. 飛船沿橢圓軌道1經(jīng)過P點時的速度與沿圓軌道經(jīng)過 P點時的速度相等B. 飛船在圓軌道2上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C. 飛船在圓軌道2的角速度大于同步衛(wèi)星運行的角速度D. 飛船從橢圓軌道1的Q點運動到P點過程中萬有引力做正功【答案】BC【解析】2試題分析：飛船沿橢圓軌道1時有mV1p ,飛船沿橢圓軌道2時有G M mv2p2 m 2p , V1P<V2P, A錯；在圓軌道2上時引力提供向心力，航天員處于完全失重rPrP2 j狀態(tài)，B對；由二可得C正確；飛船從橢圓軌道 1的Q點運動到P點過程中萬有引力做負功，D錯，所以本題選擇 BG考

20、點：萬有引力定律23 .據(jù)報道，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆繞昏暗恒星運轉(zhuǎn)的類地行星“ GJ1214S，距地球僅 40 光年。它是一個熱氣騰騰的“水世界”，GJ1214b行星的體積約是地球的 3倍，質(zhì)量約是地球的 6.5倍。若已知地球半徑、表面的重力加速度和萬有引力常量，則可估算( )A.所繞恒星的質(zhì)量B該行星運動的線速度C.該行星的第一宇宙速度D .該行星的運動周期【答案】C【解析】設(shè)行星繞中心天體的質(zhì)量為M行星質(zhì)量為 m,半徑為r，行星繞中心天體的運行速度為V，周期為T，而根據(jù)萬有引力提供向心力的公式有：消去m,可以看出運行的線速度、周期與中心天體的質(zhì)量有關(guān)，與運行半徑有關(guān)，因此ABD不正確；設(shè)有一質(zhì)

21、量為的衛(wèi)星繞類地行星“ GJ1214b表面做勻速圓周運動，運行速度即為，則GmtiL麗地R地'為地球的第一宇宙速度，因此D正確24 太陽系的幾個行星中，與太陽之間的平均距離越大的行星，它繞太陽公轉(zhuǎn)一周所用的時間（)A.越長B.越短C.相等 D. 無法判斷【答案】A【解析】由r3T2 -k 知,平均距離越大的行星，正確越長，A對，BCD錯。25 萬有引力的發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)了物理學(xué)史上的第一次大統(tǒng)一一一地上物理學(xué)”和 天上物理學(xué)”的統(tǒng)一它表明天體運動和地面上物體的運動遵循相同的規(guī)律牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引 力定律的過程中，將行星的橢圓軌道簡化為圓軌道，還應(yīng)用了其他的規(guī)律和結(jié)論下面 的規(guī)律和結(jié)論被使用到的有

22、A 開普勒行星運動定律B.卡文迪許通過扭秤實驗測出的引力常量C.牛頓第二定律D.牛頓第三定律【答案】ACD【解析】考點：萬有引力定律及其應(yīng)用；牛頓運動定律的綜合應(yīng)用；開普勒定律. 分析：在開普勒對行星運動所總結(jié)的規(guī)律的基礎(chǔ)上，把行星的運動理想化，看成勻速圓 周運動.根據(jù)勻速圓周運動的條件得出太陽對行星存在著引力，由牛頓運動定律結(jié)合圓周運動知識推導(dǎo)出太陽對行星的引力跟行星的質(zhì)量成正比，跟行星到太陽的距離成反 比，再由引力作用的相互性得出引力的大小也與太陽的質(zhì)量成正比，寫成公式，然后對 該規(guī)律進行討論，推廣到一般物體間也同樣存在相互作用的引力，且遵守同樣的規(guī)律-萬有引力定律.解答：解：萬有引力定律

23、的推導(dǎo)過程：我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了行星的運動，開普勒指出所有的行星圍繞太陽的運動軌道都是橢圓，太陽處在所有的橢圓的一個焦點上，所以行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，事實上，行星運動的橢圓軌道離心率很接近于1,我們把它理想化成一個圓形軌道，即認為行星繞太陽作勻速圓周運動.根據(jù)圓周運動的條件可知行星必然受到了一個太陽的力牛頓認為這是太陽對行星的引力，那么，太陽對行星的引力F應(yīng)為行星運動所受的向心力，即:4兀F=mR再根據(jù)開普勒行星運動定律得:F=m4k，其中m為行星的質(zhì)量，R為行星軌道半徑，即太陽與行星的距離也就是R2說，太陽對行星的引力正比于行星的質(zhì)量而反比于太陽與行星的距離的平

24、方即：FxmR2根據(jù)牛頓第三定律,既然太陽對行星的引力與行星的質(zhì)量成正比,那么行星對太陽也有作用力，也應(yīng)與太陽的質(zhì)量M成正比，即:Fx M-，所以得到Fx 啤，用文字敘述為：太陽與行星之間的引力，與它們質(zhì)量的RR乘積成正比，與它們的距離的平方成反比.這就是牛頓的萬有引力定律.用公式表述為:F=G 丁其中G是一個常數(shù)，叫做萬有引力恒量.故選ACD點評：我們自己能夠推導(dǎo)萬有引力定律，了解其中運用的物理規(guī)律.26 .我國發(fā)射的"神舟七號”載人飛船，與"神舟六號”船相比，它在較低的軌道上繞 地球做勻速圓周運動，如圖所示，下列說法正確的是（）A. “神舟七號”的速率較大B. &quo

25、t;神舟七號”的速率較小C. “神舟七號”的周期更長D. “神舟七號”的周期與“神舟六號”的相同【答案】A【解析】試題分析：人造地球衛(wèi)星繞地球的轉(zhuǎn)動均是萬有引力充當向心力，即：G M m 2 vA正確，B錯誤；神2 mr = m ，則有：神州飛船的轉(zhuǎn)動速率 rr號的轉(zhuǎn)動半徑較小，故“神七”的速率要大于“神六”的速率，故州飛船的轉(zhuǎn)動角速度:，半徑越大，角速度越小，故神舟七號的加速度較2 JT大，根據(jù)公式T可得：神舟七號的周期較短，故CD錯誤co故選A考點：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系.點評：天體的運動由萬有引力充當向心力，故在分析天體轉(zhuǎn)動中各量間的關(guān)系時一定要根據(jù)力的角度進行分析.27 .

26、我國“神舟”七號載人飛船發(fā)射升空，進入預(yù)定軌道后繞地球自西向東做勻速圓周運動，每90 min轉(zhuǎn)一圈.航天員在軌道艙做了許多科學(xué)實驗，著地前1.5 m返回艙底座發(fā)動機開始向下噴氣，使返回艙減速下降，實現(xiàn)軟著陸，“神舟”七號航天實驗圓滿完成下列關(guān)于“神舟”七號的說法正確的是()A. 航天員在24 h內(nèi)可以見到日出的次數(shù)應(yīng)為16次B“神舟”七號的軌道高度小于地球同步衛(wèi)星的軌道高度C. “神舟”七號繞地球做勻速圓周運動的速度略大于第一宇宙速度D. 在著地前1.5 m內(nèi)宇航員處于失重狀態(tài)【答案】AB【解析】考點：萬有引力定律及其應(yīng)用；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度.分析：(1)航天員每90mi

27、n轉(zhuǎn)一圈，每轉(zhuǎn)一圈看到一次日出，在24h內(nèi)可以見到日出的次數(shù)即為24h內(nèi)做圓周運動的圈數(shù)；2兀 2Mm(2) 根據(jù)周期公式 m( ()2R=G r，可知周期大的，軌道半徑也大；TR2(3) 根據(jù)速度公式 G =m V可知，半徑大的，運行速度??；R R(4) 判斷超重還是失重關(guān)鍵看加速度的方向，加速度方向向上超重，向下失重.解答：解：A.根據(jù)飛船每90 min轉(zhuǎn)一圈，24h內(nèi)轉(zhuǎn)了 16圈，故可以看到16次日出，A正確；B. 地球同步衛(wèi)星周期為 24h， “神舟”七號周期為 90min，根據(jù)周期公式 m()2R=GTMm，可知“神舟”七號的軌道高度小于地球同步衛(wèi)星的軌道高度,B正確;C. 第一宇宙

28、速度是繞地球表面勻速圓周運動的速度，“神舟”七號的運動半徑大于地球半徑，根據(jù)Mm2 =mR2“神舟”七號繞地球做勻速圓周運動的速度略小于第一宇宙速度，C錯誤；D. 著地前1.5 m返回艙底座發(fā)動機開始向下噴氣，使返回艙減速下降，加速度向上， 飛船處于超重狀態(tài)，D錯誤.故選AB.點評：該題考查了萬有引力公式及向心力基本公式的直接應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題.28 已知萬有引力常量為 G根據(jù)下面的哪組數(shù)據(jù)，不可以估算出地球的質(zhì)量)A. 地球繞太陽運動的周期Ti及地球到太陽中心的距離riB. 貼近地球表面運行的衛(wèi)星的周期T和地球的半徑 RC. 地球表面的重力加速g和地球半徑RD. 月球繞地球運動的周期

29、T2及月球中心到地球中心的距離2【答案】AA不可以，由公式【解析】A中地球質(zhì)量兩邊抵消，無法算出地球的質(zhì)量，所以Mmr4二 R3二 m 2T2GT，B可以。根據(jù)GMRm二 mg,得 MgR2G,C可以算出。MmG-v4 二2=m2T22GT2D可以。29 .嫦娥四號，專家稱“四號星”，計劃在20XX年發(fā)射升空，它是嫦娥探月工程計劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務(wù)是更深層次、 更加全面的科學(xué)探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料。已知月球的半徑為 速度為g，月球的平均密度為 r，嫦娥四號離月球中心的距離為 據(jù)以上信息下列說法正確的是R,月球表面的重力加 r，繞月周期為T。根A.

30、 月球的第一宇宙速度為、.亍C.萬有引力常量可表示為B.嫦娥四號繞月運行的速度為3r3D嫦娥四號必須減速運動才能返回地球【答案】C【解析】試題分析：根據(jù)第一宇宙速度的定義有:2v mg = mRv=$gR ,A錯誤；根據(jù)Mm"2r2v工"=m 和 GrMmR2二mg可以得到嫦娥四號繞月運行的速度為誤根據(jù)曙4 :二 m2T2r和M二r 4二R3可以知道萬有引力常量可表示為33二 r3：、T2R3C正確；嫦娥四號必須先加速離開月球，再減速運動才能返回地球，D錯誤。考點：本題考查了萬有引力與航天的知識。30 某載人飛船運行的軌道示意圖如圖所示，飛船先沿橢圓軌道1運行，近地點為 Q

31、遠地點為P。當飛船經(jīng)過點P時點火加速，使飛船由橢圓軌道1轉(zhuǎn)移到圓軌道2上運行, 在圓軌道2上飛船運行周期約為 90min。關(guān)于飛船的運行過程，下列說法中正確的是A. 飛船在軌道1和軌道2上運動時的機械能相等B. 飛船在軌道1上運行經(jīng)過P點的速度小于經(jīng)過 Q點的速度C. 軌道2的半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑D. 飛船在軌道1上運行經(jīng)過P點的加速度等于在軌道 2上運行經(jīng)過P點的加速度【答案】BCD【解析】試題分析：由于飛船經(jīng)過點 P時點火加速，使飛船由橢圓軌道1轉(zhuǎn)移到圓軌道2上運行, 外力做正功，機械能增加，所以軌道 2上的機械能大于軌道1上的機械能，A錯誤；根 據(jù)公式v = JGM ，即半徑越

32、大線速度越小， 可得在飛船在軌道1上運行經(jīng)過P點的速 度小于經(jīng)過 Q點的速度，B正確；根據(jù)公式 T =2二，r 可得半徑越大周期越大，同GM步衛(wèi)星的周期為 24h，大于軌道2上運動的衛(wèi)星，故軌道 2的半徑小于同步衛(wèi)星的運動 半徑，C正確；根據(jù)公式a二GM，因為在軌道1上運行經(jīng)過p點和在軌道2上運行經(jīng)r過P點的運動半徑相同，所以加速度相同，D正確；考點：考查了萬有引力定律的應(yīng)用31 . 一個半徑是地球 3倍、質(zhì)量是地球 36倍的行星，它表面的重力加速度是地球表面 重力加速度的（）.A.2 倍 B.4 倍 C.9 倍 D.12 倍【答案】B【解析】試題分析：由黃金代換 G Mmr二mg,g二可知選

33、項B正確；故選BR2R2考點：考查萬有引力定律 點評：本題難度較小，處理星球表面加速度問題一般考查的就是黃金代換式32 .如圖所示，飛行器 P繞某星球做勻速圓周運動，星球相對飛行器的張角為0，下列說法正確的是（）A. 軌道半徑越大，周期越長B. 軌道半徑越大，速度越大C. 若測得周期和張角，可得到星球的平均密度D. 若測得周期和軌道半徑，可得到星球的平均密度【答案】AC【解析】試題分析：根據(jù)開普勒第三定律T2=C，可知軌道半徑越大，飛行器的周期越長,正確；根據(jù)萬有引力提供向心加速度,GM m2 r衛(wèi)星的速度公式可知軌道半徑越大，速度越小.故B錯誤；設(shè)星球的質(zhì)量為 M半徑為R，平均密度為P .張

34、角為0，飛行器的質(zhì)量為 m,軌道半徑為r，周期為T.對于飛行器，根據(jù)萬有引力提供向心力得:2GM m4m二 r得: M2rGT由幾何關(guān)系有：R=rsin -2星球的平均密度由以上三式知測得周期和張角，可得到星球的平均密度.若測得周期和軌道半徑，可得 到星球的質(zhì)量，但星球的半徑未知，不能求出星球的平均密度.故C正確，D錯誤?？键c：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用33 .根據(jù)開普勒對第谷觀測記錄的研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)于行星的運動，判斷下列論述正確的是( )A. 行星繞太陽做勻速圓周運動B. 在公式R3/T 2=k中，k是和太陽的質(zhì)量有關(guān)的量C. 在公式R3/T2=k中，R是行星中心

35、到太陽中心的距離D. 以上三點均不正確【答案】B【解析】試題分析：據(jù)開普勒第一定律，行星繞太陽運動的軌跡是橢圓，距離太陽越近速率越大，距離太陽越遠速率越小，所以A選項錯誤；據(jù)開普勒第三定律，不同的行星的k值均相同，說明k值是與太陽的質(zhì)量有關(guān)的量，R是指行星繞太陽運行的橢圓軌道的半長軸，B選項正確，而 C選項錯誤；據(jù)以上分析 D選項也錯誤?？键c：本題考查對開普勒的第一定律和第三定律的理解。34. 20XX年11月3 日, “天宮一號”目標飛行器與“神舟八號”飛船成功實現(xiàn)首次交 會對接，已知在對接前，“天宮一號”的運行軌道高度為350km, “神州八號”的運行軌道高度為343km。它們的運行軌道均

36、視為圓周，則（）A. “天宮一號”比“神州八號”周期長 B “天宮一號”比“神州八號”線速度大C. “天宮一號”比“神州八號”角速度大D “天宮一號”比“神州八號”向心加速度大【答案】A【解析】試題分析：“天宮一號”和“神州八號”繞地球做圓周運動萬有引力作為它們做圓周運 動的向心力。A、由GMm2_r= mr得嚴，“天宮一號T2: GM的運行軌道半徑比“神州八號”大，所以“天宮一號”比“神州八號”的周期長；正確B、由GMmr2v/曰=m 得 vr口 ”號的運行軌道半徑比“神州八號”大,所以“天宮一號”比“神州八號”線速度??；錯誤C、由GMm2 r的運行軌道半徑比“神州八號”大,所以“天宮一號”

37、比“神州八號”角速度?。诲e誤Mm MD、由ma得a二Gp，“天宮一號”的運行軌道半徑比“神州八號”大，所 rr以“天宮一號”比“神州八號”向心加速度小；錯誤故選A考點：萬有引力定律的應(yīng)用可以得到線速度點評：此類問題中萬有引力作為它們做圓周運動的向心力,a = G卑，根據(jù)半徑關(guān)系比較這些量r的大小。35 兩個繞地球做勻速圓周運動的人造地球衛(wèi)星，軌道如圖所示，下列判斷正確的是:A、 兩衛(wèi)星的角速度關(guān)系：3 a < W bB、 兩衛(wèi)星的向心加速度關(guān)系：aa > a bC、 兩衛(wèi)星的線速度關(guān)系：va > VbD、 兩衛(wèi)星的周期關(guān)系：Ta < Tb【答案】A【解析】考點：本題考查

38、萬有引力定律的應(yīng)用。試題分析：據(jù)GMm2=mRw，可知 w 二2，貝U A選項正確；據(jù)GM2m = ma，可R2選項錯誤；據(jù)GM2mGM則c選項錯誤；據(jù)2GMm4 二2 = mR ，RT42R3GM則D選項錯誤。36 如圖所示，a，b兩顆質(zhì)量相同的人造地球衛(wèi)星分別在半徑不同的軌道上繞地球作勻速圓周運動，則試題分析：由萬有引力提供向心力有A. 衛(wèi)星a的周期大于衛(wèi)星b的周期B. 衛(wèi)星a的動能大于衛(wèi)星b的動能C. 衛(wèi)星a的勢能大于衛(wèi)星b的勢能D. 衛(wèi)星a的加速度大于衛(wèi)星 b的加速度【答案】BD【解析】2. 2v4:二 ma = mmr，rT2兀2兀R有 3=， va得衛(wèi)星a的周期小于衛(wèi)星b的周期，A

39、錯；a的速度大于b的速度，故a的動能大于b 的動能，B對；衛(wèi)星a的加速度大于衛(wèi)星 b的加速度，D對；a到b，重力做負功，重力 勢能增大，C錯，所以本題選擇 BDt考點：萬有引力定律37 . A和B是繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，2m,軌道半徑 金=2甩，則B與A的（）.A.加速度之比為 4 ： 1 B.周期之比為2 . 2 : 1C.線速度之比為1 : .2 D.角速度之比為1 ：2 2【答案】BCD2GM m2ma向二mRR=TA = -，所以Tb2 2根據(jù)開普勒第三定律,D選項正確.由正確.由a = 3 2r知，aBaA2Rb2'A RA故B選項正確.知,又因為vB = f TA =

40、 一1Va Ra Tb ' 21，所以A選項錯誤.4，所以C選項【解析】人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，萬有引力提供向心力，根據(jù)38 “嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道直奔月球，在距月球表面200 km的P點進行第一次變軌后被月球捕獲，先進入橢圓軌道I繞月飛行，如圖所示之后，衛(wèi)星在P點又經(jīng)過兩次變軌，最后在距月球表面200 km的圓形軌道川上繞月球做勻速圓周運動.對此，下列說法正確的是（）A. 衛(wèi)星在軌道川上運動的速度小于月球的第一宇宙速度B. 衛(wèi)星在軌道川上運動周期比在軌道I上短C. 衛(wèi)星在軌道川上運動的加速度大于沿軌道I運動到P點時的加速度D. I、n、川三種軌道運行相比較，衛(wèi)

41、星在軌道川上運行的機械能最小【答案】ABD【解析】試題分析：在月球“表面”運動行的速度等于月球的第一宇宙速度，最后在距月球表面200 km的圓形軌道川上繞月球做勻速圓周運動,根據(jù)v，軌道半徑大于月球的半徑，則小于月球的第一宇宙速度，A正確;根據(jù)衛(wèi)星在軌道川上運動的半徑最小，則周期最小，B正確；根據(jù)GMa 廠，r越小，加速度越大，C錯誤；從 rP點，均需“制動"，減速做向心運動進入低D正確。軌道I至II到III的過程中，每次經(jīng)過 軌道，則衛(wèi)星在軌道川上運行的機械能最小， 考點：本題考查天體運動中的變軌。39 .由于通訊和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的 B

42、.軌道半徑可以不同.速率可以不同A.地球?qū)πl(wèi)星的引力可以不同C.軌道平面可以不同D【答案】A【解析】試題分析：地球同步衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同且與地球自轉(zhuǎn)“同步”，以它們的軌道平面都必須在赤道平面內(nèi)，故C項錯誤；由w,mw2所MmR =G -可R22得R3 - GMT ，由此可知所有地球同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同,4 二2項錯誤，由v=r 3，w二辛，可得v= R，可知同步衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)速率都相同, 衛(wèi)星的質(zhì)量不影響運轉(zhuǎn)周期，地球?qū)πl(wèi)星的引力可以不同，故選 考點：考查同步衛(wèi)星D項錯誤；而點評：地球同步衛(wèi)星的軌道平面都必須在赤道平面內(nèi)，由得R32GMT4 二2,由此可知所有地球同步衛(wèi)星的軌道

43、半徑都相同,可得v = R-T，可知同步衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)速率都相同,而衛(wèi)星的質(zhì)量不影響運轉(zhuǎn)周期40 .在圓軌道上做勻速圓周運動的國際空間站里, 靜止“站立”于艙內(nèi)朝向地球一側(cè)的“地面”上,一宇航員手拿一只小球相對于太空艙 如圖所示.下列說法正確的是（）A. 宇航員相對于地球的速度介于7.9 km/s 與11.2 km/s 之間B. 若宇航員相對于太空艙無初速釋放小球，小球?qū)⒙涞健暗孛妗鄙螩. 宇航員將不受地球的引力作用D. 宇航員對“地面”的壓力等于零【答案】D【解析】7.9 km/s 是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，是衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的最大速度，可見，所有環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星、飛船等，其運行速度均小于7.9

44、km/s，故A錯誤；若宇航員相對于太空艙無初速釋放小球，由于慣性，小球仍具有原來的速度，所以地球?qū)π∏虻娜f有引力正好提供它做勻速圓周運動需要的向心力,2,其中m為r小球的質(zhì)量，故小球不會落到“地面”上，而是沿原來的軌道繼續(xù)做勻速圓周運動，故B錯誤；宇航員受地球的引力作用， 此引力提供宇航員隨空間站繞地球作圓周運動的向心力，否則宇航員將脫圓周軌道，故 C錯；因宇航員受的引力全部提供了向心力，宇航員不能對“地 面”產(chǎn)生壓力，處于完全失重狀態(tài)，D正確.41 .四名同學(xué)關(guān)于人造衛(wèi)星所需向心力的問題發(fā)生了爭論，請對下面同學(xué)的觀點進行判斷，正確的是（）A.張糊涂認為，當人造地球衛(wèi)星的半徑增大到原來的3倍時

45、，向心力也增大到原來的3倍，因為F =mr -2B.張模糊認為，當人造地球衛(wèi)星的半徑增大到原來的13倍時，向心力減小到原來的，3因為FC.張清楚認為，當人造地球衛(wèi)星的半徑增大到原來的3倍時，向心力減小到原來的Mm2 rD. 張明白同學(xué)認為，僅僅知道人造衛(wèi)星軌道半徑的變化量，無法確定向心力的變化【答案】C【解析】試題分析：衛(wèi)星的向心力是由萬有引力提供的，F(xiàn) =G 亍當人造地球衛(wèi)星的半徑增r1大到原來的3倍時，向心力減小到原來的，C正確，ABD錯誤。9考點：本題考查了有關(guān)衛(wèi)星的向心力問題42 . 一同學(xué)為探月宇航員估算環(huán)繞月球做勻速圓周運動的衛(wèi)星的最小周期，想出了一種方法：在月球表面以初速度 V。

46、豎直上拋一個物體，測出物體上升的最大高度為h，假設(shè)物體只受月球引力作用，又已知該月球的直徑為d，則衛(wèi)星繞月球做圓周運動的最小周2v0 = 2g h，即月球表面的重期為（）JIA.V。h B2兀Vo,hCvo【答案】D【解析】試題分析：根據(jù)勻變速直線運動公式可知，在月球表面有2力加速度為Vo ，根據(jù)萬有引力定律及圓周運動公式得 2h2M m 4 二Mm.G2m 2、r 一& 2,故可知，當衛(wèi)星繞月球表面做圓周運動時的周期最rTd小，聯(lián)立上述各式解得 Tmin 二2 '、麗 ，所以只有選項D正確;Vo考點：萬有引力定律及其應(yīng)用【答案】AD【解析】本題考查物理基本知識伽利略通過觀察研

47、究， 設(shè)想物體下落的速度與時間成正比，因為當時無法測量物體的瞬時速度，所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明如果速度與時間成正比，那么位移與時間的平方成正比；由于當時用滴水法計算，無法記錄自由落體的較短時間，伽利略設(shè)計了讓銅球 沿阻力很小的斜面滾下，而小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落的加速度小得 多，所用時間長的多，所以容易測量伽利略做了上百次實驗，并通過抽象思維在實驗 結(jié)果上做了合理外推所以伽利略用來抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實驗相結(jié)合的方法 打雷時，呆在汽車里更安全，靜電屏蔽；牛頓在尋找萬有引力的過程中，應(yīng)用了牛頓第二定律和第三定律；44 “嫦娥一號”于20XX年3月1日成功發(fā)射，從發(fā)射到撞月歷時

48、 433天，其中，衛(wèi)星 先在近地圓軌道繞行 3周，再經(jīng)過幾次變軌進入近月圓軌道繞月飛行。若月球表面的自由落體加速度為地球表面的 1/6，月球半徑為地球的1/4，則根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得（）A. 繞月與繞地飛行周期之比為3/2B. 繞月與繞地飛行周期之比為2/3C. 繞月與繞地飛行向心加速度之比為1/6D. 月球與地球質(zhì)量之比為 1/96【答案】CD【解析】試題分析：根據(jù)萬有引力提供向心力GMm2=mr 2，-=-T可以得到關(guān)于周期、向心加速度以及天體中心質(zhì)量的表達式如下:GMa向 2r2 34 二 rGT釘96GR地'M月R月3M 地43*11*96AB均錯。*地a月M地* R月22R地M地

49、-6，所以C正確。向心加速度公式但要記得考點分析：萬有引力 勻速圓周運動周期、 總結(jié)評價：要將萬有引力提供向心力這類問題當作普通圓周運動問題來處理,萬有引力公式，以及會區(qū)別在軌天體問題（萬有引力等于向心力）；衛(wèi)星的在發(fā)射、變軌過程中的變軌問題（萬有引力不能于向心力）。45 在早期的反衛(wèi)星試驗中，攻擊攔截方式之一是快速上升式攻擊，即“攔截器”被送入與"目標衛(wèi)星”軌道平面相同而高度較低的追趕軌道，然后通過機動飛行快速上升接 近目標將“目標衛(wèi)星”摧毀。圖為追趕過程軌道示意圖。下列敘述正確的是（）A. 圖中A是“目標衛(wèi)星” ，B是“攔截器”B. “攔截器”和“目標衛(wèi)星”的繞行方向為圖中的順時

50、針方向C. “攔截器”在上升的過程中重力勢能會增大D. “攔截器”的加速度比“目標衛(wèi)星”的加速度小【答案】BC【解析】試題分析：攔截衛(wèi)星的高度要比目標衛(wèi)星的高度低，所以A是攔截器，B是目標衛(wèi)星，A錯誤；由于攔截器軌道低，速度大，應(yīng)落后目標衛(wèi)星，繞行方向應(yīng)為圖中的順時針方向，B正確；攔截器在上升過程中要克服重力做功，所以重力勢能增大，C正確；根據(jù)公式a二翌 可知攔截器的加速度比目標衛(wèi)星的加速度大，D錯誤；r考點：考查了萬有引力定律得應(yīng)用46 發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星送入近地圓軌道 1，然后點火使其沿橢圓軌道 2運 行，最后再次點火，將其送入同步軌道 3。P、Q分別為軌道1、2,2、3的切點，

51、貝U （）PA. 衛(wèi)星在軌道B. 衛(wèi)星在軌道C. 衛(wèi)星在軌道D. 衛(wèi)星在軌道【答案】BC【解析】試題分析：衛(wèi)星從軌道 1到軌道2再到軌道3，實際上是在 心運動實質(zhì)是物體需要的向心力大于實際存在的向心力，1上經(jīng)過 2上經(jīng)過 1上經(jīng)過 2上經(jīng)過Q點的加速度大于它在軌道 P點的加速度等于它在軌道 Q點的速度小于它在軌道P點的速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點的加速度3上經(jīng)過P點的加速度2上經(jīng)過3上經(jīng)過Q點的速度P點的速度Q點和P點做離心運動，離或提供的向心力不夠，衛(wèi)星在2vP點Q點應(yīng)增大速度，需要的向心力 F變大，發(fā)生離心運動。但 PQ兩點距離r地心的距離一樣，萬有引力相同，則加速度相同，BC正確?？键c：衛(wèi)星變軌問題，離心運動點評：衛(wèi)星在繞地球運動時，離地面高度相同時，根據(jù)萬有引力公式= ma向心r力不變。衛(wèi)星變軌實際上就是離心運動，要知道離心運動的原理。47 .目前我國已經(jīng)成功發(fā)射北斗導(dǎo)航衛(wèi)星十六顆，計劃到2020年，將建成由35顆衛(wèi)星組網(wǎng)而成的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，關(guān)于衛(wèi)星網(wǎng)中的地球同步靜止衛(wèi)星，以下說法正確的是（）A. 運行角速度相同B. 環(huán)繞地球運行可以不在同一條軌道上C. 運行速度大小相等，且