2021年高考物理专题训练：万有引力与航天

2021年高考物理专题训练：万有引力与航天

一、选择题

1、（双选）“空间站”是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所．假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致．下列说法正确的是( )

A ．“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度

B ．“空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的10倍

C ．站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动

D ．在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在舱中悬浮或静止

2、根据开普勒定律可知：火星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．下列说法正确的是（ ）

A. 太阳对火星的万有引力大小始终保持不变

B. 太阳对火星的万有引力大于火星对太阳的万有引力

C. 火星运动到近日点时的加速度最大

D. 火星绕太阳运行的线速度大小始终保持不变

3、假设行星绕太阳在某轨道上做匀速圆周运动,下列说法正确的是( ) A.行星受到太阳的引力和向心力

B.太阳对行星有引力,行星对太阳没有引力

C.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力

D.太阳对行星的引力与行星的质量成正比 4、(双选)在万有引力定律的公式2r

m

M G

F 中,r 是 () A.对行星绕太阳运动而言,是指运行轨道的半径

B.对地球表面的物体与地球而言,是指物体距离地面的高度

C.对两个均匀球而言,是指两个球心间的距离

D.对人造地球卫星而言,是指卫星到地球表面的高度

5、把行星运动近似看成匀速圆周运动以后，开普勒第三定律可写为k

r T 3

2

=，

则可推得（ ）

A. 行星受太阳的引力为2r

m

k F = B. 行星受太阳的引力都相同

C. 行星受太阳的引力为2

2r

km

4F π= D. 质量越大的行星受太阳的引力一定越大

6、太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力,这个向心力大小( )

A.与行星到太阳的距离成正比

B.与行星到太阳的距离成反比

C.与行星到太阳的距离的平方成反比

D.只与太阳质量成正比,与行星质量无关

7、某星球的质量与地球质量相同,半径为地球半径的两倍。假设人类在该星球上能正常进行各种活动,则与地球上相比,在该星球上 ( )

A.跳高运动员会跳得更高

B.水平投出的篮球下落得更快

C.烧开一壶水需要的时间更长

D.称体重时弹簧秤体重计的读数更大

8、我国发射的“神州六号”载人飞船（周期为a T ， 轨道半径为a r ）与“神州五号”飞船（周期为b T ， 轨道半径为b r ）相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中不正确的是（ ）

A. 在轨道上“神州六号”的环绕速度比“神州五号”的要小

B. “神州六号”的周期比“神州五号”的要短

C. 3b

3b 3a 3a T r T r D. “神州六号”的向心加速度较小

9、地球表面的平均重力加速度为g ，地球半径为R ，引力常量为G ，可估算地球的平均密度为( ) A.3g 4πRG B.

3g

4πR 2G

C.g

RG

D.g RG 2 10、冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O 做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O 点运动的( ) A ．轨道半径约为卡戎的1

7 B ．角速度大小约为卡戎的1

7 C ．线速度大小约为卡戎的7倍 D ．向心力大小约为卡戎的7倍

11、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学中称为“行星冲日”，假定有两个地外行星A 和B ，地球公转周期T 0＝1年，公转轨道半径为r 0，A 行星公转周期T A ＝2年，B 行星公转轨道半径r B ＝4r 0，则下列说法错误的是 ( )

A ．A 星公转周期比

B 星公转周期小 B ．A 星公转线速度比B 星公转线速度大

C ．相邻两次A 星冲日间隔比相邻两次B 星冲日间隔时间长

D ．相邻两次A 、B 两星同时冲日时间间隔为2年 12、经典力学的局限性体现在其理论只适用于( ) A ．微观、低速、弱引力领域 B ．微观、高速、强引力领域 C ．微观、高速、弱引力领域

D．宏观、低速、弱引力领域

二、非选择题

1、如果真空中的光速为c＝3.0×108 m/s，当一个物体的运动速度为v1＝2.4×108 m/s时，质量为3 kg.当它的速度为1.8×108 m/s时，质量为多少？

2、土星直径为119 300 km,是太阳系中第二大行星,自转周期只需 10 h 39 min,公转周期为29.4年,距离太阳1.432×109km。土星最引人注目的是绕着其赤道的巨大光环。在地球上人们只需要一架小型望远镜就能清楚地看到光环,环的外沿直径约为 274 000 km。请由上面提供的信息,估算地球距太阳有多远。(保留两位有效数字)

3、将一个物体放置在航天飞机中，当航天飞机以a＝g

2的加速度随火箭竖直向

上加速升空的过程中，某时刻测得物体与航天飞机中的支持物在竖直方向上的

相互挤压力为在起飞前静止时压力的17

18，求：

(1)此时航天飞机所处位置的重力加速度的大小；

(2)此时航天飞机距地面的高度；

(3)若航天飞机在此高度绕地球飞行一周，所需的时间T为多大？(地球半径取R ＝6.4×106 m，g取10 m/s2)

参考答案