高考物理大二轮复习 专题一 力与运动 专题跟踪训练4 万有引力定律及其应用-人教版高三全册物理试题.doc
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1、专题跟踪训练(四) 万有引力定律及其应用一、选择题1(2018全国卷)为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍P与Q的周期之比约为()A21 B41C81 D161解析由开普勒第三定律得k,故 ,C正确答案C2(2018天津卷)(多选)2018年2月2日,我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期,并已知地球的半径和地球表面处的重力加速度若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动,且不考虑地球自转的影响,根据
2、以上数据可以计算出卫星的()A密度 B向心力的大小C离地高度 D线速度的大小解析卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供,则有Gm2(Rh),无法计算得到卫星的质量,更无法确定其密度及向心力大小,A、B项错误;又Gm0g,联立两式可得h R,C项正确;由v(Rh),可计算出卫星的线速度的大小,D项正确答案CD3(2018惠州市高三第三次调研)赤道平面内的某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小于地球同步卫星的高度),赤道上某人通过观测,该卫星前后两次出现在人的正上方的最小时间间隔为t,已知地球的自转周期为T0,地球的质量为M,引力常量为G,由此可知地球的半径为()A. B.hC
3、. D.h解析设该卫星的质量为m,周期为T,地球半径为R,由万有引力提供向心力,则有m(Rh)2,解得Rh,有1,解得:T,因此Rh,D正确,ABC错误答案D4(2018沈阳高三质检一)“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在距月球表面200 km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球俘获,进入椭圆轨道绕月飞行然后卫星在P点又经过两次“刹车制动”,最终在距月球表面200 km的圆形轨道上绕月球做匀速圆周运动,如图所示则下列说法正确的是()A卫星在三个轨道上运动的周期关系为TTTB不考虑卫星质量变化,卫星在三个轨道上的机械能关系为EEEC卫星在不同轨道运动到P点(尚未制动)时的加速度都相等D
4、不同轨道的半长轴(或者半径)的二次方与周期的三次方的比值都相等解析设轨道、轨道的半长轴分别为R、R,轨道的轨道半径为R,则它们的关系为RRR,根据开普勒第三定律,卫星在三个轨道上运动的周期关系为TTT,选项A错误;卫星从高度较高的轨道转移到高度较低的轨道时需要制动减速,故不考虑卫星质量的变化,卫星运行的轨道半径越大,其机械能越大,则卫星在三个轨道上的机械能关系为EEE,选项B错误;不同轨道上的P点,到地心的距离相同,所受万有引力相同,根据牛顿第二定律,卫星在不同轨道运动到P点(尚未制动)时的加速度都相等,选项C正确;根据开普勒第三定律,卫星在不同轨道上的半长轴(或者半径)的三次方与周期的二次方
5、的比值都相等,选项D错误答案C52016年10月17日,“神舟十一号”载人飞船发射升空,运送两名宇航员前往在2016年9月15日发射的“天宫二号”空间实验室,宇航员计划在“天宫二号”驻留30天进行科学实验“神舟十号”与“天宫二号”的对接变轨过程如图所示,AC是椭圆轨道的长轴“神舟十一号”从圆轨道先变轨到椭圆轨道,再变轨到圆轨道,与在圆轨道运行的“天宫二号”实施对接下列描述正确的是()A“神舟十一号”在变轨过程中机械能不变B可让“神舟十一号”先进入圆轨道,然后加速追赶“天宫二号”实现对接C“神舟十一号”从A到C的平均速率比“天宫二号”从B到C的平均速率大D“神舟十一号”在椭圆轨道上运动的周期与“
6、天宫二号”运行周期相等解析“神舟十一号”飞船变轨过程中轨道升高,机械能增加,A选项错误;若飞船在进入圆轨道后再加速,则将进入更高的轨道飞行,不能实现对接,选项B错误;飞船轨道越低,速率越大,轨道比轨道的平均高度低,因此平均速率要大,选项C正确;由开普勒第三定律可知,椭圆轨道上的运行周期比圆轨道上的运行周期要小,D项错误答案C6(2018衡水中学六调)(多选)使物体成为卫星的最小发射速度称为第一宇宙速度v1,而使物体脱离星球引力所需要的最小发射速度称为第二宇宙速度v2,v2与v1的关系是v2v1.已知某星球半径是地球半径R的,其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的,地球的平均密度为,不计其他
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