（走向高考 考点强化训练）2016高考物理二轮专题复习（课件+检测） 七 万有引力定律在天体运动中的应用 考点强化练7

（走向高考 考点强化训练）2016高考物理二轮专题复习（课件+检测） 七 万有引力定律在天体运动中的应用 考点强化练7内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 万有引力定律在天体运动中的应用一、选择题(15 题为单选题， 68 题为多选题)1(2015北京理综)假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么( )A地球公转周期大于火星的公转周期B地球公转的线速度小于火星公转的线速度C地球公转的加速度小于火星公转的加速度D地球公转的角速度大于火星公转的角速度答案： 项，对于做圆周运动的天体，万有引力提供向心力 m r，可得 T2道半径越大，周期越大，故 A 项错误。 B 项，万有引力提供向心力42m ，可得 v ，轨道半径越大，线速度越小，故 B 项错误。 C 项，万有引力得 a ，轨道 2、半径越大，加速度越小，故 C 项错误。 D 项，可得 ，轨道半径越大，角速度越小，故 D 项正确。 综上所述，。 2(2015课标)由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。 当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行。 已知同步卫星的环绕速度约为 03m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为 03m/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为 30，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为()A西偏北方向，0 3m/偏南方向，0 3m/偏北方向，0 3m/世昌的博客 东偏南方向，0 3 3、m/解析：如图所示，由余弦定理，可知v 03m/s，方向为东偏南方向，故 B 正确，A、C 、D 错20误。 3(2015江苏单科)过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。 “51 其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为 4 天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的。 该中心恒星与太阳的质量比约为()120A B1110C5 D10答案： G ( )3( )2，将 ， 代入上式得 1，选21M2 2T1 20 654 (2015山东理综)如图，拉格朗日点 于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地 4、球运动。 据此，科学家设想在拉格朗日点 立空间站，使其与月球同周期绕地球运动。 以 a1、a 2 分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a 3 表示地球同步卫星向心加速度的大小。 以下判断正确的是()Aa 2a 3a 1 Ba 2a 1a 3Ca 3a 1a 2 Da 3a 2a 1答案：空间站建在拉格朗日点，故周期等于月球的周期，根据 a r 可知，42空间站和地球的同步卫星而言，因同步卫星周期小于空间站的周期，则同步卫星的轨道半径较小，根据 a 可知 a3选项 D 正确。 2015海南单科)若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之 5、比为 2。 已知该行星质量约为地7球的 7 倍，地球的半径为 R。 由此可知，该行星的半径约为( )高中物理资源下载平台世昌的博客 R B 2C2R D 解析：根据平抛运动的规律 xv 0t，h 得 g ，故12 2 gx 2x 274 ，由 g 得 g g 2R ，C 选项正确。 6(2015山东济南一模)“行星冲日 ”是指当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间且三者排成一条直线的天文现象。 2014 年 4 月 9 日发生了火星冲日的现象。 已知火星和地球绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为圆，火星公转轨道半径为地球的 ，以下说法正确的是()A火星的公转周期比地球的大B火星的运行速度比地球的大C每年 6、都会出现火星冲日现象D2015 年一定不会出现火星冲日现象答案：知火星公转轨道半径为地球的 ，则由 T ，可知火星的公转周期42由 v ，知火星的运行速度比地球的小，故 A 对，B 错。 据 T 又 T 地 1 年，则 T 火 ，由( 地 火 )t2，得42火T地 t ，故 C 错，D 对。 2地 火7(2015广东理综)在星球表面发射探测器，当发射速度为 v 时，探测器可绕星球表面做匀速圆周运动；当发射速度达到 v 时，可摆脱星球引力束缚脱离该星球。 已知地球、2火星两星球的质量比约为 101，半径比约为 21，下列说法正确的有()A探测器的质量越大，脱离星球所需要的发射速度越大B探测器在地球表面 7、受到的引力比在火星表面的大C探测器分别脱离两星球所需要的发射速度相等D探测器脱离星球的过程中，势能逐渐增大高中物理资源下载平台世昌的博客 ：、C 项，探测器的发射速度 0，r 为星球半径，M 为星球12 v ，与星球的质量和半径有关，与探测器的质量无关，本题中星球条件不2离所需的发射速度不相等，故 A、C 项错误。 B 项，探测器在星球表面受到的引力由 F 计算， r 为星球半径，M 为星球质量；计算可知探测器在地球表面受到的引力 B 项正确。 D 项，探测器的势能 ，r 为距星球质脱离星球的过程中，r 增大，则探测器的势能逐渐增大，故 D 项正确。 8(2015沈阳模拟)为了探测 X 星球，总质量 8、为 探测飞船载着登陆舱在以该星球中心为圆心的圆轨道上运动，轨道半径为 动周期为 后质量为 登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为 圆轨道上运动，则()AX 星球表面的重力加速度 2 星球的质量 M42陆舱在 道上运动时的速度大小之比 陆舱在半径为 道上做圆周运动的周期 球半径未知，故无法应用万有引力与重力相等的关系计算星球表面重力加速度，A 项错；飞船绕 X 星球做圆周运动过程中，万有引力充当向心力，即G m1 得：M ，B 项正确；飞船和登陆舱分别绕 X 星球做匀速圆周运22开普勒第三定律有 ，解得：T 2 项正确；由周期与线速度关系 v1v 2 ，结合开普勒第三定律可知，运行速度与登陆舱 9、质量无关，C 项错。 2选择题9据人民网报道，北京时间 2013 年 12 月 6 日 17 时 53 分， “嫦娥三号”探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道。 探测器环月运行轨道可视为圆轨道。 已知探测器环月高中物理资源下载平台世昌的博客 ，轨道半径为 r，运动周期为 T，引力常量为 G。 求：(1)探测器绕月运行的速度的大小；(2)探测器绕月运行的加速度的大小；(3)月球的质量。 答案：(1) (2)( )2r(3)2T 421)探测器绕月运行的速度的大小 v2)探测器绕月运行的加速度的大小 a( )2)设月球质量为 M， “嫦娥三号 ”探测器的质量为 m，探测器运行时月球对它的万有引力提供向心 10、力，根据万有引力定律和牛顿第二定律有 m( )242年来，随着人类对火星的了解越来越多，美国等国家都已经开始进行移民火星的科学探索，并面向全球招募“单程火星之旅”的志愿者。 若某物体在火星表面做自由落体运动的时间是在地球表面同一高度处做自由落体运动的时间的 ，已知地球半径是火星半径的 2 倍。 (1)求火星表面重力加速度 地球表面重力加速度 比值。 (2)如果将来成功实现了“火星移民” ，求在火星表面发射载人航天器的最小速度在地球上发射卫星的最小速度 比值。 答案：(1) (2)49 23解析：(1)由自由落体运动的规律 h g 12 2 9(2)发射载人航天器或卫星的最小速度即第一宇宙速度，因此有G 11、 m ，即 世昌的博客 2g解得 v。 311.(2015廊坊市模拟) 2014 年 11 月 23 日，国际海事组织海上安全委员会审议通过了对北斗卫星导航系统认可的航行安全通函，取得面向海事应用的国际合法地位。 到目前为止北斗卫星导航系统由 5 颗同步卫星和 30 颗非同步卫星组成。 若已知地球质量为 M，自转周期为 T，引力常量为 G。 将地球视为半径为 R，质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响。 求：(1)北斗卫星系统中，地球同步卫星轨道距地面的高度；(2)设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径 r，太阳的半径 而太阳和地球的密度均减为原来的 考虑太阳和地球间的相互作用，以现实地球的 1 年为标准，计算“设想地球”的一年将变为多长。 答案：(1) (2)2 年31)设同步轨道距地面高度为 h，由万有引力提供向心力得G m (Rh) h2 42h )地球绕太阳做匀速圆周运动，受到太阳的万有引力。 设太阳质量为 球质量为 M，地球公转周期为 G 2E 42为太阳的密度。 由上式可知，地球公转周期 球的公转轨道半径与太阳半径之比有关。 由于太阳的密度为原来的 此“设想地球”的 1 年是高中物理资源下载平台世昌的博客。