2019-2020年高三物理一輪復習 專題訓練 萬有引力.doc
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2019-2020年高三物理一輪復習 專題訓練 萬有引力.doc
2019-2020年高三物理一輪復習 專題訓練 萬有引力
一、選擇題(共12小題,每小題4分,滿分48分。在每小題給出的四個選項中,有一個或一個以上選項符合題目要求,全部選對得4分,選不全得2分,有選錯或不答的得0分。)
1.我國已于2011年9月29日發(fā)射“天宮一號”目標飛行器,11月1日發(fā)射“神舟八號”飛船并在11月3日與“天宮一號”實現(xiàn)對接。某同學為此畫出“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運動的假想圖如圖所示,A代表“天宮一號”,B代表“神舟八號”,虛線為各自的軌道。由此假想圖,可以判定( )
A.“天宮一號”的運行速率小于“神舟八號”的運行速率
B.“天宮一號”的周期小于“神舟八號”的周期
C.“天宮一號”的向心加速度小于“神舟八號”的向心加速度
D.“神舟八號”適度減速有可能與“天宮一號”實現(xiàn)對接
【答案】AC
2.已知某星球的平均密度是地球的n倍,半徑是地球的k倍,地球的第一宇宙速度為v,則該星球的第一宇宙速度為( )
A. B. C. D.
【答案】C
3.若地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,其實際繞行速率( )
A.一定等于7.9km/s B.一定小于7.9km/s
C.一定大于7.9km/s D.介于7.9-11.2km/s之間
【答案】B
4.地球半徑R,質量為M,地面附近的重力加速度為g,引力常量為G,那么第一宇宙速度可以表示為( )
A. B. C. D.
【答案】AD
5.2011年11月3日,神舟八號與天宮一號完美“牽手”,成功實現(xiàn)交會對接。交會對接飛行過程分為遠距離導引段、自主控制段、對接段、組合體飛行段和分離撤離段。對接任務完成后,神舟八號飛船返回位于內蒙古自治區(qū)蘇尼特右旗以西阿木古朗草原的主著陸場。則下列說法正確的是( )
A.在遠距離導引段,神舟八號應在距天宮一號目標飛行器后下方某處
B.在遠距離導引段,神舟八號應在距天宮一號目標飛行器前下方某處
C.在組合體飛行段,神舟八號與天宮一號繞地球作勻速圓周運動的速度小于7.9km/s
D.分離后,天宮一號變軌升高至飛行軌道運行時,其動能比在交會對接軌道時大
【答案】AC
6.關于第一宇宙速度,下列說法正確的是( )
A.它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度
B.它是人造地球衛(wèi)星在近地圓形軌道上的運行速度
C.它是能使衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度
D.它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時近地點的速度
【答案】BC
7.地球半徑為R,在距球心r處(r>R)有一同步衛(wèi)星. 另有一半徑為2R的星球A,在距球心3r處也有一同步衛(wèi)星,它的周期是72h,那么A星球平均密度與地球平均密度的比值為( )
A.1∶9 B.3∶8 C.27∶8 D.1∶8
【答案】B
8.我國于xx年10月發(fā)射了探月衛(wèi)星“嫦娥l號”。假設該衛(wèi)星的繞月軌道是圓形的,且貼近月球表面。已知月球的質量約為地球質量的l/81,月球的半徑約為地球半徑的l/4,地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s,則該探月衛(wèi)星繞月運行的速率約為( )
A.0.4km/s B.1.8km/s C.1lkm/s D.36km/s
【答案】B
9.質量為m的 “嫦娥二號”探測衛(wèi)星,在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運動,已知運行周期為T,月球的半徑為R,月球質量為M,引力常量為G,則( )
A. 月球表面的重力加速度為
B. 月球對衛(wèi)星的萬有引力為
C. 衛(wèi)星以恒定的向心加速度運行
D. 衛(wèi)星運行周期T與衛(wèi)星質量有關
【答案】A
10.若某人到達一個行星上,這個行星的半徑只有地球的一半,質量也是地球的一半,則在這個行星上此人所受的引力是地球上引力的( )
A.2倍 B.1倍 C.1/2 D.1/4
【答案】D
11.火星也是繞太陽運行的行星之一,且火星周圍也有衛(wèi)星繞其運行。如果要通過觀測求得火星的質量,則需要測量的物理量有( )
A.火星繞太陽運動的周期和軌道半徑
B.火星的衛(wèi)星繞火星運動的周期和軌道半徑
C.火星繞太陽運動的周期和火星的衛(wèi)星繞火星運動的軌道半徑
D.火星的衛(wèi)星繞火星運動的周期和火星繞太陽運動的軌道半徑
【答案】B
12.設地球同步衛(wèi)星離地面的距離為 R ,運行速率為 v,加速度為 a ,地球赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度為 a0,第一宇宙速度為 v0,地球半徑為 R0.則以下關系式正確的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
二、填空題(共4小題,共20分.把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答.)
13.若取地球的第一宇宙速度為8km/s,某行星的質量是地球質量的6倍,半徑是地球的1.5倍,則這行星的第一宇宙速度為____________
【答案】16km/s
14.2011年11月3日凌晨,我國“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器首次成功實現(xiàn)了空間交會對接試驗,這是我國載人太空飛行的又一個里程碑.設想在未來的時間里我國已經(jīng)建立了載人空間站,空間站繞地球做勻速圓周運動而處于完全失重狀態(tài),此時無法用天平稱量物體的質量,某同學設計了在這種環(huán)境中測量小球質量的實驗裝置,如圖所示:光電傳感器B能夠接受光源A發(fā)出的細激光束,若B被擋光就將一個電信號傳給與之連接的電腦,將彈簧測力計右端用細線水平連接在空間站壁上,左端栓在另一穿過了光滑水平小圓管的細線MON上,N處系有被測小球,讓被測小球在豎直面內以O點為圓心做勻速圓周運動.實驗時,從電腦中讀出小球自第1次至第n次通過最高點的總時間t和測力計示數(shù)F,除此之外,還需要測量的物理量是: ;被測小球質量的表達式為m= [用物理量的符號表示].
【答案】小球圓周運動半徑r、
15.若取地球的第一宇宙速度為8km/s,某行星的質量是地球質量的6倍,半徑是地球的半徑的1.5倍,則這行星的第一宇宙速度為 km/s。星球表面的重力加速度與地球表面的重力加速度之比為 。
【答案】16、8:3
三、計算題(共3小題,共32分.解答要寫出必要的文字說明、方程式和主要步驟.只寫出答案不能得分,有數(shù)值計算的題,答案須寫出數(shù)值和單位.)
16.如圖所示,宇航員站在某質量分布均勻的星球表面一斜坡上P點,沿水平方向以初速度拋出一個小球,測得小球經(jīng)時間落到斜坡另一點上,斜坡的傾角,已知該星球的半徑為,引力常量為,求該星球的密度。
【答案】 由得
又有 聯(lián)立解得:
17.如圖所示,A是地球的同步衛(wèi)星.另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內,離地面高度為h.已知地球半徑為R,地球自轉角速度為ω0,地球表面的重力加速度為g,O為地球中心.
(1)求衛(wèi)星B的運行周期.
(2)如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉方向相同,某時刻A、B兩衛(wèi)星相距最近(O、B、A在同一直線上),則至少經(jīng)過多長時間,它們再一次相距最近?
【答案】(1)由萬有引力定律和向心力公式得
G=m(R+h)① G=mg②:]
聯(lián)立①②得TB=2π .③
(2)由題意得(ωB-ω0)t=2π④
由③得ωB=⑤ 代入④得t=.
18.地球的第一宇宙速度為v1,若某行星質量是地球質量的4倍,半徑是地球半徑的1/2倍,求該行星的第一宇宙速度。
【答案】