高考物理力学知识点之万有引力与航天分类汇编附解析(1)

高考物理力学知识点之万有引力与航天分类汇编附解析(1)

一、选择题

1．如图所示，地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的公转轨迹则是一个非常扁的椭圆。若已知哈雷彗星轨道半长轴约为地球公转轨道半径的18倍，哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为1r，速度大小为1v，在远日点与太阳中心距离为2r，速度大小为2v，根据所学物理知识判断下列说法正确的是

A．哈雷彗星的公转周期约为76年

B．哈雷彗星在近日点速度1v小于远日点速度2v

C．哈雷彗星在近日点加速度1a的大小与远日点加速度2a的大小之比

2 112

2 221 a v r a v r

D．哈雷彗星在椭圆轨道上运动的过程中机械能不守恒

2．若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的卫星（）

A．线速度越大B．角速度越小C．加速度越小D．周期越大3．2015年7月25日，我国发射的新一代北斗导航卫星，全部使用国产微处理器芯片（CPU），圆了航天人的“中国芯”之梦，该卫星在圆形轨道运行速度v满足（）A．v＜7.9 km/s

B．7.9 km/s＜v＜11.2 km/s

C．11.2 km/s＜v＜16.7 km/s

D．v＞16.7 km/s

4．关于做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法中正确的是（）

A．半径越大，周期越大

B．半径越大，周期越小

C．所有卫星的周期都相同，与半径无关

D．所有卫星的周期都不同，与半径无关

5．太空——110轨道康复者”可以对卫星在太空中补充能源，使卫星的寿命延长10年或更长。假设“轨道康复者”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运动，且轨道半径为地球同步卫

星的1

5

，且运行方向与地球自转方向相同。下列说法正确的是

A．“轨道康复者”运行的重力加速度等于其所在轨道处的向心加速度

B．“轨道康复者”运行的速度等于同步卫星运行速度的5倍

C．站在地球赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动

D．“轨道康复者”可以从高轨道加速从而对低轨道上的卫星进行拯救

6．20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域．现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船，为了测量自身质量，启动推进器，测出飞船在短时间Δt内速度的改

变为Δv，和飞船受到的推力F（其它星球对它的引力可忽略）．飞船在某次航行中，当它飞近一个孤立的星球时，飞船能以速度v，在离星球的较高轨道上绕星球做周期为T的匀速圆周运动．已知星球的半径为R，引力常量用G表示．则宇宙飞船和星球的质量分别是（）

A ．F v

t

，

2

v

R

G

B．

F v

t

，

3

2

v T

G

π

C．

F t

v

，

2

v R

G

D．

F t

v

，

3

2

v T

G

π

7．设地球表面的重力加速度为0g，物体在距离地球表面3(R R是地球的半径)处，由于地

球的作用而产生的加速度为g，则

g

g为

()

A．1B．

1

9

C．

1

4

D．

1

16

8．如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则( )

A．卫星a的加速度大于b的加速度

B．卫星a的角速度小于c的角速度

C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度

D．卫星b的周期大于24 h

9．已知月球半径为R，飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上绕月飞行，周期为T。万有引力常量为G，则（）

A ．月球质量为23

2

16R GT

π B ．月球表面重力加速度为22

32R

T

π C ．月球密度为

2

3GT

π

D ．月球第一宇宙速度为

22R

T

π 10．如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M 和2M 的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是

A ．甲的向心加速度比乙的小

B ．甲的运行周期比乙的小

C ．甲的角速度比乙的大

D ．甲的线速度比乙的大

11．2016年8月16日凌晨，被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅，这是我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．如图所示，“墨子号”卫星的工作高度约为500km ，在轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t(t 小于其运动周期)，运动的弧长为s ，与地球中心连线扫过的角度为θ弧度，引力常量为G ，则下列关于“墨子号”的说法正确的是( )

A ．线速度大于第一宇宙速度

B ．质量为3

2s Gt θ

C ．环绕周期为

2t

πθ

D ．向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度

12．宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动．根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法错误的是 （ ） A ．双星相互间的万有引力减小 B ．双星圆周运动的角速度增大 C ．双星圆周运动的周期增大 D ．双星圆周运动的半径增大

13．“北斗”卫星导航定位系统由5颗同步卫星和30颗非静止轨道卫星组成。则（ ） A ．5颗同步卫星中质量小的卫星的高度比质量大的卫星的高度要低 B ．5颗同步卫星的周期小于轨道在地球表面附近的卫星的周期 C ．5颗同步卫星离地面的高度都相同

D ．5颗同步卫星运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间