2019年高考物理二轮复习专题强化五万有引力与航天

专题强化五 万有引力与航天

一、选择题：本题共10小题，每小题5分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．

1．[2018·广安市二次质检]2018年1月12日，我国以“一箭双星”方式成功发射第26颗、第27颗北斗导航卫星，这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星(介于近地和同步之间的轨道)．这两颗卫星( )

A ．运行速度大于第一宇宙速度

B ．运行速度小于同步轨道卫星的运行速度

C ．发射速度大于第一宇宙速度

D ．发射速度小于同步轨道卫星的运行速度

2．(多选)[2018·全国卷Ⅰ]2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100 s 时，它们相距约400 km ，绕二者连线上的某点每秒转动12圈。将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星( )

A ．质量之积

B ．质量之和

C ．速率之和

D ．各自的自转角速度

3．[2018·洛阳市二模]已知火星的质量约为地球质量的19，其半径约为地球半径的1

2

，

自转周期与地球相近，公转周期约为地球公转周期的两倍．根据以上数据可推知( )

A ．火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的2

3

B ．火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比约为2

9

C ．火星椭圆轨道的半长轴约为地球椭圆轨道半长轴的3

4倍

D ．在地面上发射航天器到火星，其发射速度至少达到地球的第三宇宙速度

4．[2018·黄冈中学第二次联考]如图，人造地球卫星M 、N 在同一平面内绕地心O 做匀速圆周运动．已知M 、N 连线与M 、O 连线间的夹角最大为θ，则M 、N 的运动线速度大小之比等于( )

A.sin θ

B. 1

sin θ

C.tan θ

D.

1

tan θ

5．[2018·武汉模拟]如图为人造地球卫星的轨道示意图，LEO 是近地轨道，MEO 是中地球轨道，GEO 是地球同步轨道，GTO 是地球同步转移轨道．已知地球的半径R ＝6 400 km ，该图中MEO 卫星的周期约为(图中数据为卫星近地点、远地点离地面的高度)( )

A ．3 h

B ．8 h

C ．15 h

D ．20 h

6．[2018·浙江模拟]世界上没有永不谢幕的传奇，NASA 的“卡西尼”号探测器进入土星探测任务的最后篇章．据NASA 报道，“卡西尼”4月26日首次到达土星和土星内环(碎冰块、岩石块、尘埃等组成)之间，并在近圆轨道做圆周运动．在极其稀薄的大气作用下，开启土星探测之旅的最后阶段——“大结局”阶段．这一阶段将持续到九月中旬，直至坠向土星的怀抱．若“卡西尼”只受土星引力和稀薄气体阻力的作用，则( )

A ．4月26日，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的角速度小于内环的角速度

B ．4月28日，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的速率小于内环的速率

C ．5月到6月间，“卡西尼”的动能越来越大

D ．6月到8月间，“卡西尼”的动能以及它与火星的引力势能之和保持不变

7．(多选)[2018·四川省棠湖中学第二次模拟]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．“墨子号”卫星的工作高度约为500 km ，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β(弧度)，引力常量为G .则下列关于“墨子号”的说法错误的是( )

A ．线速度大于第一宇宙速度

B ．环绕周期为2πt

β

C ．质量为s 3

Gt 2β

D ．向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度

8．[2018·炎德英才大联考]2018年1月31号晚上，月亮女神上演152年一次的“月全食血月＋超级月亮＋蓝月”三景合一的天文奇观．超级月亮首要条件是月亮距地球最近，月亮绕地球运动实际是椭圆轨道，距离地球的距离在近地点时为36.3万千米，而位于远地点时，距离为40.6万千米，两者相差达到10.41%，运行周期为27.3天，那么以下说法正确的是( )

A ．月球在远地点时绕行的线速度最大

B ．每次月球在近地点时，地球上同一位置的人都将看到月食

C ．有一种说法，月球的近地点越来离地球越远，如果一旦变成半径大小等于远地点距离40.6万千米的圆轨道时，那么月球绕地球的周期将变大

D ．月球是地球的卫星，它在远地点时的机械能大于在近地点的机械能

9．[2018·银川一中高三一模]我国于2017年11月发射“嫦娥五号”探月卫星，计划执行月面取样返回任务．“嫦娥五号”从月球返回地球的过程可以简单分成四步，如图所示第一步将“嫦娥五号”发射至月球表面附近的环月圆轨道Ⅰ，第二步在环月轨道的A 处进行变轨进入月地转移轨道Ⅱ，第三步当接近地球表面附近时，又一次变轨，从B 点进入绕地圆

轨道Ⅲ，第四步再次变轨道后降落至地面，下列说法正确的是( )

A ．将“嫦娥五号”发射至轨道Ⅰ时所需的发射速度为7.9 km/s

B ．“嫦娥五号”从环月轨道Ⅰ进入月地转移轨道Ⅱ需要加速

C ．“嫦娥五号”从A 沿月地转移轨道Ⅱ到达B 点的过程中其动能一直增加

D ．“嫦娥五号”在第四步变轨时需要加速 10．(多选)[2018·安徽六校教育研究会第二次联考]如图所示，在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘，盘面与水平面的夹角为30°，盘面上离转轴距离为L 处有小物体与圆盘保持相对静止，绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，角速度为ω时，小物块刚要

滑动，物体与盘面间的动摩擦因数为3

2

(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，该星球的半径

为R ，引力常量为G ，下列说法正确的是( )

A ．这个行星的质量M ＝4ω2R 2

L

G

B ．这个行星的第一宇宙速度v 1＝2ωLR

C ．这个行星的同步卫星的周期是πω R

L

D ．离行星表面距离为R 的地方的重力加速度为2ω2

L 二、计算题：本题共4小题，共50分．

11．(12分)[2018·广西模拟]为了方便研究物体与地球间的万有引力问题，通常将地

球视为质量分布均匀的球体．已知地球质量M ＝6.0×1024

kg ，地球半径R ＝6 400 km ，其自

转周期T ＝24 h ，引力常量G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2

.在赤道处地面有一质量为m 的物体A ，用W 0表示物体A 在赤道处地面上所受的重力，F 0表示其在赤道处地面上所受的万有引力．请

求出F 0－W 0

F 0

的值(结果保留1位有效数字)，并以此为依据说明在处理万有引力和重力的关系

时，为什么经常可以忽略地球自转的影响．

12．(12分)[2018·惠州模拟]某赤道平面内的卫星自西向东飞行绕地球做圆周运动，该卫星离地高度为h (h 的高度小于地球同步卫星的高度)，赤道上某人通过观测，前后两次出现在人的正上方最小时间间隔为t ，已知地球的自转周期为T 0，地球的质量为M ，引力常