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2015届高考物理一轮复习小专题(人教版):4-4 万有引力与航天 WORD版含解析.DOC

  • 资源ID:2223133       资源大小:120.50KB        全文页数:9页
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2015届高考物理一轮复习小专题(人教版):4-4 万有引力与航天 WORD版含解析.DOC

4-4 万有引力与航天一、选择题1(2013·西北工业大学附属中学适应性测试)发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是()A开普勒、卡文迪许 B开普勒、伽利略C牛顿、卡文迪许 D牛顿、伽利略答案C解析牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测出了引力常量,故C正确,其余选项错误。2(2013·广州一模)地球赤道上的物体随地球自转而做圆周运动的向心力为F1,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为1;地球同步卫星的向心力为F2,向心加速度为a2,线速度为v2,角速度为2;设物体与卫星的质量相等,则()AF1>F2 Ba1>a2Cv1<v2 D12答案CD解析地球赤道上的物体与地球同步卫星均与地球同步转动,所以相同,D对。因为vr,且r2>r1,所以v1<v2,C对。因为ar2,所以a1<a2,因为Fma,而物体与卫星的质量相等,所以F1<F2,AB错。3.(2013·安徽省名校联盟第一次联考)如图所示,一颗行星和一颗彗星绕同一恒星的运行轨道分别为A和B,A是半径为r的圆轨道,B为椭圆轨道,椭圆长轴QQ为2r。P点为两轨道的交点,以下说法正确的是()A彗星和行星经过P点时受到的万有引力相等B彗星和行星绕恒星运动的周期相同C彗星和行星经过P点时的速度相同D彗星在Q处加速度为行星加速度的1/4答案B解析行星和彗星质量未知,不能比较在P处所受万有引力,A错误,根据开普勒第三定律,行星和彗星围绕同一中心天体,且半长轴相同,故周期相同,B正确;彗星和行星经过P点时的速度的大小和方向均不同,C错误,彗星在Q处与恒星球心的距离小于2r,加速度大于行星加速度的,D错误。4(2013·茂名一模)目前我国已发射北斗导航地球同步卫星十六颗,大大提高了导航服务质量,这些卫星()A环绕地球运行可以不在同一条轨道上B运行角速度相同C运动速度大小相等,且都大于7.9km/sD向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等答案B解析地球同步卫星的周期与地球自转周期相同,它们运行在同一条轨道上,角速度相同,人造地球同步卫星做匀速圆周运动的速度小于7.9km/s,向心加速度大于赤道上物体的向心加速度,只有B选项正确。5(2013·北镇市高级中学质捡)某星球质量为地球质量的9倍,半径为地球半径的一半,地球表面的重力加速度g地10m/s2,则该星球表面的重力加速度大小是()A90m/s2 B 40m/s2C360m/s2 D180m/s2答案C解析星球表球的重力近似等于万有引力,即mgG,故g,所以·9×436,故g360m/s2,C正确。6(2013·北京东城区一模)“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行的过程中,发现A、B两颗均匀球形天体,两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星,测得两颗卫星的周期相等,以下判断正确的是()A两颗卫星的线速度一定相等B天体A、B的质量一定不相等C天体A、B的密度一定相等D天体A、B表面的重力加速度一定不相等答案C解析根据Gmmrma得,v、a、M,由于两行星的半径大小不知,故A、B、D错误;天体的密度,所以天体A、B的密度一定相等,C正确。7.(2013·四川雅安中学二诊)2012年初,我国宣布北斗导航系统正式商业运行。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径均为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示)。若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R(r>R),不计卫星间的相互作用力,则()A这两颗卫星的加速度大小相等,大小均为gB卫星1由位置A运动至位置B所需的时间为C卫星1向后喷气就一定能追上卫星2D卫星1中的仪器因不受重力而处于完全失重状态答案B解析在地面处mg,g,轨道处的加速度a,由于r>R,故A错误;卫星1由位置A运动至位置B所需的时间tT,而T2,所以t,B正确;卫星1向后喷气加速,会变轨到高轨道,不会追上卫星2,故C错误;卫星1中的仪器处于完全失重状态,但仍受重力作用,D错误。8(2014·广东深圳高级中学模拟)2013年6月20日,中国首次太空授课活动成功举行,“神舟十号”航天员在“天宫一号”空间站上展示了失重环境下的物理现象。“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。假设某“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上匀速率运行,其离地高度约为地球半径的(同步卫星离地高度约为地球半径的5.6倍),且运行方向与地球自转方向一致,则()A“神舟十号”飞船要与“天宫一号”对接,必须在高轨道上减速B“天宫一号”运行的速度大于地球的第一宇宙速度C站在地球赤道上的人观察到该“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其中悬浮答案C解析“神舟十号”飞船要与“天宫一号”对接,可以在低轨道上加速,A错;由GMm/r2mv2/r得v<,即“天宫一号”运行的速度小于地球的第一宇宙速度,B错;由于“空间站”轨道高度低于同步卫星轨道高度,即“空间站”运行角速度大于地球自转角速度,所以站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动, C对;在“空间站”工作的宇航员因完全失重而在其中悬浮,D错。二、非选择题9(2013·广西师范大学附属中学测试)磁悬浮列车以大小为v的速度沿赤道高速向东行驶,某时刻人造地球卫星A正好经过磁悬浮列车正上方,运动方向与磁悬浮列车的运动方向相同,列车行驶路程s后,卫星又一次通过列车的正上方。已知地球的半径为R,自转周期为T0,地球表面的重力加速度为g,求卫星离地面的高度。答案R解析设卫星的角速度为,在列车行驶路程s的时间t内,有t()t2万有引力提供向心力Gmv2(Rh)且GMgR2联立解得R10(2013·五莲一中月考)已知下列数据:(1)地面附近物体的重力加速度g;(2)地球半径R;(3)月球与地球的两球心间的距离r;(4)卫星环绕地球运动的第一宇宙速度v1;(5)月球绕地球运动的周期T1;(6)地球绕太阳运动的周期T2;(7)万有引力常数G。试选取适当的数据估算地球的质量。(要求给出两种方法)答案见解析解析方法一:根据万有引力定律,在地球表面附近有Gmg得M地方法二:在地球表面附近,根据万有引力提供向心力得M地方法三:月球绕地球运动可近似看做是匀速圆周运动,据万有引力定律Gr得M地11(2013·仙桃中学测试)“天宫一号”成功发射,标志着我国迈向了空间站时代。“天宫一号”沿椭圆轨道运行,近地点离地面高度h1200km,远地点离地面高度h2347km。若已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,忽略地球自转的影响,求:(结果均用符号表示,不作数字计算)(1)环绕地球做匀速圆周运动的卫星的最小周期;(2)“天宫一号”的运行周期。答案(1)2(2)解析(1)设地球质量为M,轨道半径等于地球半径的近地卫星周期为T1,则mgmR()2联立解得T12(2)设“天宫一号”的周期为T2,由开普勒第三定律得()2解得T212.(2013·柳州高中质检)为了防止军事布防被敌对国卫星监视,世界上很多国家纷纷发展各自的反卫星监视武器,其中,激光武器就是一种攻击间谍卫星的有效武器。如图所示,在某时刻卫星A与激光发射地B恰好在同一条直径上,地球的半径为R,卫星离地面的高度为h,地球表面的重力加速度为g。激光沿地球的半径方向竖直向上,速度为c。为了当卫星运动到激光发射地正上方时恰好将其摧毁,则从图示位置开始至少经过多长时间才可以发射激光?(不考虑地球的自转)答案解析卫星做匀速圆周运动所需的向心力由万有引力提供,即Gm2(Rh)对在地球表面上的质量为m0的物体有Gm0g设从题中图示时刻开始经历时间t,发射的激光恰好能射到卫星上,则t联立解得t

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