高考物理新力学知识点之万有引力与航天真题汇编及解析(1)

高考物理新力学知识点之万有引力与航天真题汇编及解析(1)

一、选择题

1．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 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．在地球同步轨道上等间距布置三颗地球同步通讯卫星，就可以让地球赤道上任意两位置间实现无线电通讯，现在地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6．6倍。假设将来地球的自转周期变小，但仍要仅用三颗地球同步卫星实现上述目的，则地球自转的最小周期约为 A ．5小时

B ．4小时

C ．6小时

D ．3小时

4．关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是（ ） A ．它的轨道可以是椭圆

B ．各国发射的这种卫星轨道半径都一样

C ．它不一定在赤道上空运行

D ．它运行的线速度一定大于第一宇宙速度

5．由于地球自转和离心运动，地球并不是一个绝对的球形（图中虚线所示），而是赤道部分凸起、两极凹下的椭球形（图中实线所示），A 点为地表上地理纬度为θ的一点，在A 点有一静止在水平地面上的物体m ，设地球对物体的万有引力仍然可看做是质量全部集中于地心O 处的质点对物体的引力，地球质量为M ，地球自转周期为T ，地心O 到A 点距离为R ，关于水平地面对该物体支持力的说法正确的是（ ）

A ．支持力的方向沿OA 方向向上

B ．支持力的方向垂直于水平地面向上

C ．支持力的大小等于

2

GMm

R D ．支持力的大小等于2

22cos GMm m R R T πθ⎛⎫- ⎪⎝⎭

6．如图为中国月球探测工程的形象标志，象征着探测月球的终极梦想。假想人类不断向月

球“移民”，经过较长时间后，月球和地球仍可视为均匀球体，地球的总质量仍大于月球的总质量，月球仍按原轨道运行，则以下说法中正确的是（ ）

A ．月地之间的万有引力将变大

B ．月球绕地球运动的周期将变小

C ．月球绕地球运动的向心加速度将变大

D ．月球表面的重力加速度将变小

7．如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E 运行，在P 点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是： （ ）

A ．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P 点的速度都相同

B ．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P 点的加速度都相同

C ．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度

D ．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量(动量P =mv ，v 为瞬时速度) 8．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

9．设想把质量为m 的物体放置地球的中心，地球质量为M ，半径为R ，则物体与地球间的万有引力是（ ） A ．零

B ．无穷大

C ．2Mm

G

R

D ．无法确定

10．一探月卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面，已知月球的质量约为地球质量的181

，月球半径约为地球半径的1

4

，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s ，则该探月卫星绕月运行的速率约为（ ） A ．0.4km/s B ．1.8km/s C ．11km/s

D ．36km/s

11．2019年春节期间上映的国产科幻电影《流浪地球》，获得了口碑和票房双丰收。影片中人类为了防止地球被膨胀后的太阳吞噬，利用巨型发动机使地球公转轨道的半径越来越大，逐渐飞离太阳系，在飞离太阳系的之前，下列说法正确的是（ ） A ．地球角速度越来越大

B ．地球线速度越来越大

C ．地球向心加速度越来越大

D ．地球公转周期越来越大

12．某卫星绕地球做圆周运动时，其动能为E k ，该卫星做圆周运动的心加速度为近地卫星做圆周运动向心加速度的1

9

，已知地球的半径为R ，则该卫星在轨运行时受到地球引力的大小为 A ．

23K

E R

B ．

3K

E R

C ．

29K

E R

D ．

9K

E R

13．2018年2月，我国500 m 口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T =5.19 ms ，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为

11226.6710N m /kg -⨯⋅．以周期T 稳定自转的星体的密度最小值约为（ ）

A ．93510kg /m ⨯

B ．123510kg /m ⨯

C ．153510kg /m ⨯

D ．183510kg /m ⨯

14．地球的质量是月球质量的81倍，若地球吸引月球的力的大小为F ，则月球吸引地球的

力的大小为( ) A ．

81

F B ．F C ．9F D ．81F

15．2019年11月5日，我国成功发射了“北斗三号卫星导航系统”的第3颗倾斜地球同步轨道卫星。“北斗三号卫星导航系统”由静止地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星、中圆地球轨道卫星组成。“同步轨道”卫星的轨道周期等于地球自转周期，卫星运行轨道面与地球赤道面的夹角叫做轨道倾角。根据轨道倾角的不同，可将“同步轨道”分为静止轨道（倾角为零）、倾斜轨道（倾角不为零）和极地轨道。根据以上信息，下列说法中正确的是

A ．倾斜地球同步轨道卫星的高度大于静止地球同步轨道卫星的高度

B ．倾斜地球同步轨道卫星的线速度小于静止地球同步轨道卫星的线速度

C ．可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星，静止在北京上空

D ．可以发射一颗倾斜地球同步轨道卫星，每天同一时间经过北京上空

16．一颗卫星绕地球沿椭圆轨道运动，A 、B 是卫星运动的远地点和近地点．下列说法中正确的是（ ）

A ．卫星在A 点的角速度大于

B 点的角速度 B ．卫星在A 点的加速度小于B 点的加速度

C ．卫星由A 运动到B 过程中动能减小，势能增加

D ．卫星由A 运动到B 过程中引力做正功，机械能增大