2019版物理新学考一轮增分考点强化练：第五章 万有引力与航天含答案

考点强化练13万有引力·天体运动1.下列关于行星绕太阳运动的说法正确的是()A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处C.离太阳越近的行星的运动周期越长D.所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等2.若认为行星绕太阳做圆周运动,则关于行星对太阳的引力的说法正确的是()A.太阳对行星的引力就是行星运动的动力B.太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比,与行星和太阳间的距离成反比C.太阳对行星的引力是由实验得出的D.太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的3.地球对月球具有相当大的引力,可它们没有靠在一起,这是因为()A.不仅地球对月球有引力,而且月球对地球也有引力,这两个力大小相等,方向相反,互相抵消了B.不仅地球对月球有引力,而且太阳系中的其他星球对月球也有引力,这些力的合力为零C.地球对月球的引力还不算大D.地球对月球的引力不断改变月球的运动方向,使得月球围绕地球运动4.下列说法正确的是()A.地面上的物体所受地球引力的大小均由F=G决定,其方向总是指向地心B.只有天体之间才存在万有引力C.只要已知两个物体的质量和两个物体之间的距离,就可以由F=G计算物体间的万有引力D.当两物体间的距离趋近于0时,万有引力趋近于无穷大5.火箭在高空某处所受的引力为它在地面某处所受引力的一半,则火箭离地面的高度与地球半径之比为()A.(+1)∶1B.(-1)∶1C.∶1D.1∶6.2016年8月16日1时40分,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星墨子号发射升空。

未来两年,这颗卫星将在离地高度为500 km的轨道运行,完成一系列量子科学实验。

这将使中国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。

关于这颗量子科学实验卫星,下列说法正确的是()A.属于地球同步卫星B.其在轨运行速率v大于7.9 km/sC.其轨道处的重力加速度小于9.8 m/s2D.其运行周期大于24 h7.嫦娥二号是我国月球探测第二期工程的先导星。

若测得嫦娥二号在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T,已知引力常量为G,半径为R的球体体积公式为V=πR3,则可估算月球的()A.密度B.质量C.半径D.自转周期8.a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星。

其中a、c的轨道相交于P,b、d在同一个圆轨道上,b、c的轨道在同一平面上。

某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所示,下列说法中正确的是()A.a、c的加速度大小相等,且大于b的加速度B.b、c的角速度大小相等,且小于a的角速度C.a、c的线速度大小相等,且小于d的线速度D.a、c存在P点相撞的危险9.地球同步卫星的角速度与地球自转角速度始终保持不变,常用于通信、气象、广播电视、导弹预警、数据中继等方面,以实现对同一地区的连续工作。

下面关于地球同步卫星说法不正确的是()A.不同国家为了发挥同步卫星最大的作用,可以让同步卫星定点在自己国家的上空B.所有同步卫星的轨道只能是圆,不可能是椭圆C.所有同步卫星的高度都是一样的D.不同国家发射的同步卫星都必须在同一轨道上10.下列关于经典力学的说法不正确的是()A.自由落体运动规律属于经典力学B.行星运动定律属于经典力学C.牛顿运动定律属于经典力学D.经典力学没有局限性,适用于所有领域11.宇航员在月球上做自由落体实验,将某物体由距月球表面高h处释放,经时间t后落到月球表面(设月球半径为R)。

据上述信息推断,飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为()A. B.C. D.12.如图所示,在围绕地球运行的天宫一号实验舱中,宇航员王亚平将支架固定在桌面上,摆轴末端用细绳连接一个小球。

拉直细绳并给小球一个垂直于细绳的初速度,使其做圆周运动。

设小球经过最低点a和最高点b时的速率分别为v a、v b,阻力不计,则()A.细线在a点最容易断裂B.细线在b点最容易断裂C.v a>v bD.v a=v b13.据报道,天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。

这颗行星的体积是地球的a倍,质量是地球的b 倍。

已知近地卫星绕地球运动的周期约为T,引力常量为G。

则该行星的平均密度为()A. B.C. D.14.有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,到地心的距离为地球半径R0的2倍,卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合。

已知地球表面重力加速度为g,近似认为太阳光是平行光,试估算:(1)卫星做匀速圆周运动的周期;(2)卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间。

15.由于火星与地球的自转周期几乎相同,自转轴与公转轨道平面的倾角也几乎相同,所以火星上也有四季变化,可推断()A.火星上平均每个季节持续的时间等于3个月B.火星上平均每个季节持续的时间大于3个月C.火星上平均每个季节持续的时间约等于3个月D.以上说法都不能确定16.如图所示,由我国自主研发的北斗卫星导航系统,空间段计划由35颗卫星组成,包括5颗静止轨道卫星、27颗地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。

目前已经实现了覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力,预计到2020年左右,将建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。

关于其中的静止轨道卫星(同步卫星),下列说法正确的是()A.该卫星一定不会运动到杭州正上方天空B.该卫星处于完全失重状态,卫星所在处的重力加速度为零C.该卫星若受到太阳风暴影响后速度变小,它的轨道半径将变大D.该卫星相对于地球静止,其运行速度等于地球赤道处自转的线速度17.我国发射天宫二号空间实验室,之后发射神舟十一号飞船与天宫二号对接。

假设天宫二号与神舟十一号都围绕地球做匀速圆周运动,为了实现飞船与空间实验室的对接,下列措施可行的是()A.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间实验室实现对接B.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后空间实验室减速等待飞船实现对接C.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速,加速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接D.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速,减速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接18.某行星自转周期是6小时。

在该行星赤道上称得某物体的重力是同一物体在两极称得的重力的90%,求该行星的平均密度。

考点强化练13万有引力·天体运动1.D所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,但不是同一轨道,太阳处在椭圆的一个焦点上,故A、B项错;所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,离太阳越近的行星,其运动周期越短,故C项错,D项对。

2.D行星运动时引力提供向心力,只改变速度方向,不改变速度大小,所以不能称为动力,选项D 正确。

3.D地球对月球的引力和月球对地球的引力是相互作用力,作用在两个物体上不能相互抵消,A 错误;地球对月球的引力提供了月球绕地球做圆周运动的向心力,从而不断改变月球的运动方向,所以B、C错误,D正确。

4.A5.B设地球的半径为R,火箭离地面高度为h,所以F空=,F地=,其中F空=F地,因此,B项正确。

6.C7.A嫦娥二号在月球表面做匀速圆周运动,已知周期T,有G=m R,故无法求出月球半径R及质量M,但结合球体体积公式可估算出月球的密度,选项A正确。

8.A由G=m=mω2r=m r=ma可知,选项A正确,B、C错误;因a、c的轨道半径相同,周期相同,只要图示时刻不撞,以后就不可能相撞了。

9.A所有地球同步卫星都必须在赤道高空某一高度的同一圆轨道上。

10.D经典力学适用于宏观低速物体,而不适用于微观高速粒子。

11.B设月球表面的重力加速度为g',由物体“自由落体”可得h=g't2,飞船在月球表面附近做匀速圆周运动可得G=m,在月球表面附近mg'=,联立得v=,故B正确。

12.D在天宫一号实验舱内,小球处于失重状态,小球在竖直平面上做匀速圆周运动,故D选项正确。

13.C万有引力提供近地卫星绕地球运动的向心力G=m,且ρ地=,由以上两式得ρ地=。

而,因而ρ星=。

14.答案(1)4π(2)解析(1)地球卫星做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得=m在地球表面有=m'g,卫星做匀速圆周运动的周期为T=4π。

(2)如图所示,当卫星在阴影区时不能接受到阳光,据几何关系∠AOB=∠COD=卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间t=T=。

15.B因为火星轨道半径比地球大,公转周期比地球长,所以“一年”的时间要比地球长。

16.A根据同步卫星的定义知,它只能在赤道上空,故A项正确;卫星处于完全失重状态,重力加速度等于向心加速度,故B错;速度变小后,万有引力大于所需向心力,卫星的轨道半径将变小,C项错;卫星相对地球静止是指角速度等于地球自转角速度,由v=ωr知,其运行速度大于地球赤道处自转的线速度,故D项错。

17.C卫星绕地球做圆周运动,满足G。

若加速,则会造成G,卫星将做离心运动。

因此,要想使两卫星对接绝不能同轨道加速或减速,只能从低轨道加速或从高轨道减速,C正确,A、B、D错误。

18.答案3.03×103 kg/m3解析由已知,该星球赤道上物体所受的向心力是万有引力的10%,有0.1G=mR,而星球质量M=ρ·πR3,由以上两式可得ρ=3.03×103 kg/m3。