2021届全国高三高考物理第二轮专题练习之万有引力(新人教)

万有引力与航天

1.某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆。由于阻力作用，人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2，用E k1、E k2分别表示卫星在这两个轨道上的动能，则（）

A．r1＜r2，E k1＜E k2B．r1＞r2，E k1＜E k2

C．r1＞r2，E k1＞E k2D．r1＜r2，E k1＞E k2

2.一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量（）

A．飞船的轨道半径

B．飞船的的运行速度

C．飞船的运行周期

D．行星的质量

3.已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T。仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（）Ａ．月球的质量

Ｂ．地球的质量

Ｃ．地球的半径

Ｄ．月球绕地球运行速度的大小

4. 据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，起质量约为地球质量的6。4倍一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的

重量将变为960N ，由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为（ ）

A 0．5

B 2

C 3．２

D 4

5.根据观察，在土星外层有一个环，为了判断环是土星的连续物还是小卫星群。可测出环中各层的线速度V 与该层到土星中心的距离R 之间的关系。下列判断正确的是：

A.若V 与R 成正比，则环为连续物；

B.若V 2与R 成正比，则环为小卫星群；

C.若V 与R 成反比，则环为连续物；

D.若V 2与R 成反比，则环为小卫星群。

6.据报道，我国数据中继卫星“天链一号Ol 星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经770赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是

A. 运行速度大于7.9 km ／s

B.离地面高度一定，相对地面静止

C. 绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大

D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

7.火星的质量和半径分别约为地球的

101和2

1，地球表面的重力加速度为g ，则火星表面的重力加速度约为

A ．0.2g

B ．0.4g

C ．2.5g

D ．5g

8.图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次

变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测。下列说法正确

的是

A．发射“嫦娥一号”的速度必

须达到第三宇宙速度

B．在绕月圆轨道上，卫星的周期与卫星质量有关

C．卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比

D．在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力

9.如图所示，“嫦娥奔月”的过程可以简化为：“嫦娥一号”升空后，绕地球沿椭圆轨道运动，远地点A距地面高为h1，然

后经过变轨被月球捕获，再经多次变轨，最终在距离

月球表面高为h2的轨道上绕月球做匀速圆周运动。

若已知地球的半径为R1、表面重力加速度为g0，月

球的质量为M、半径为R2，引力常量为G，根据以

上信息，可以确定（）

A．“嫦娥一号”在远地点A时的速度

B．“嫦娥一号”在远地点A时的加速度

C．“嫦娥一号”绕月球运动的周期

D．月球表面的重力加速度

10．我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为ｖ，对应的环绕周期为Ｔ，则环绕月球表面附近圆

轨道飞行的探测器的速度和周期分别为（ ） Ａ．m 2R 1m 1R 2 v ，m 1R 23 m 2R 13 T Ｂ．m 1R 2 m 2R 1 v ，m 2R 13 m 1R 23 T Ｃ．

m 2R 1m 1R 2 v ，m 2R 13 m 1R 23 T Ｄ． m 1R 2 m 2R 1 v ，m 1R 23 m 2R 13

T 11．我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假如宇航员在月球上测得摆长为l 的单摆做小振幅振动的周期为T ，将月球视为密度均匀、半径为r 的球体，则月球的密度为

A ．

2GrT 3l π B ．2GrT l 3π C ．2GrT 3l 16π D ．2GrT 16l 3π

12.如图所示，a 、b 、c 是在地球大气层外圆形轨

道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（ ）

A ．b 、c 的线速度大小相等，且大于a 的线速度；

B ．b 、c 的向心加速度大小相等，且大于a 的向心

加速度；

C ．c 加速可追上同一轨道上的b ，b 减速可等候同一轨道上的c ；

D ．a 卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大。

13.在研究宇宙发展演变的理论中，有一种学说叫做“宇宙膨胀说”，这种学说认为万有引力常量G 缓慢地减小。根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比

A ．公转半径R 较大

B 。公转周期T 较小

a c 地球

C ．公转速率v 较大

D 。公转角速度ω较小

14．神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A 和不可见的暗星B 构成．两星视为质点，不考虑其它星体的影响，A 、B 围绕两者连线上的O 点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图18所示．引力常量为G ，由观测能够得到可见星A 的速率v 和运行周期T ．

（1）可见星A 所受暗星B 的引力F A 可等效为位于O

点处质量为m '的星体（可视为质点）对它的引力，设

A 和

B 的质量分别为m 1、m 2，试求m '（用m 1、m 2

表示）；

（2）求暗星B 的的质量m 2与可见星A 的速率v 、运行周期T 和质量m 1之间的关系式；

（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量m s 的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A 的速率m/s 107.25⨯=v ，运行周期s 107.44⨯=πT ，质量m 1=6m s ，试通过估算来判断暗星B 有可能是黑洞吗？ 图18

（2211/kg m N 1067.6⋅⨯=-G ，kg 100.230⨯=s m ）

A