（圓夢(mèng)高考）高考物理 五一沖刺練22.doc

2014物理五一沖刺圓夢(mèng)高考22萬(wàn)有引力定律與航天1我國(guó)計(jì)劃2020年將建成自己的太空家園，中國(guó)空間站屆時(shí)將成為世界唯一的空間站神舟十號(hào)飛船已于2013年6月與在軌運(yùn)行的天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器進(jìn)行載人交會(huì)對(duì)接設(shè)對(duì)接后的組合體在軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是()a對(duì)接后的組合體運(yùn)動(dòng)周期大于地球的自轉(zhuǎn)周期b對(duì)接后，“天宮一號(hào)”的速度大于第一宇宙速度c對(duì)接后，“天宮一號(hào)”的加速度大于地球同步衛(wèi)星的加速度d對(duì)接后在“天宮一號(hào)”內(nèi)工作的宇航員因受力平衡而在其中懸浮或靜止解析對(duì)接后的組合體運(yùn)動(dòng)周期小于地球的自轉(zhuǎn)周期，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；對(duì)接后，“天宮一號(hào)”的速度小于第一宇宙速度，選項(xiàng)b錯(cuò)誤由于“天宮一號(hào)”距離地球較近，對(duì)接后，“天宮一號(hào)”的加速度大于地球同步衛(wèi)星的加速度，選項(xiàng)c正確對(duì)接后在“天宮一號(hào)”內(nèi)工作的宇航員因完全失重而在其中懸浮或靜止，選項(xiàng)d錯(cuò)誤答案c2.如圖所示，a、b、c、d是在地球大氣層外的圓形軌道上運(yùn)行的四顆人造衛(wèi)星其中a、c的軌道相交于p，b、d在同一個(gè)圓軌道上某時(shí)刻b衛(wèi)星恰好處于c衛(wèi)星的正上方，下列說(shuō)法中正確的是()aa、c的線(xiàn)速度大小相等，且小于d的線(xiàn)速度bb、c的角速度大小相等，且小于a的角速度ca、c的加速度大小相等，且大于b的加速度db、c的周期相等解析根據(jù)a、c的軌道相交于p，可知二者軌道半徑相同，a、c的線(xiàn)速度大小相等，且大于d的線(xiàn)速度，選項(xiàng)a錯(cuò)誤b、c的角速度大小不相等，選項(xiàng)b錯(cuò)誤a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度，選項(xiàng)c正確b的周期大于c的周期，選項(xiàng)d錯(cuò)誤答案c3某行星和地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓，每過(guò)n年，該行星會(huì)運(yùn)行到日地連線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)上，該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑比為 ()a. b.c. d.解析由nt12，解得.根據(jù)開(kāi)普勒定律，選項(xiàng)b正確答案b4礦產(chǎn)資源是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著對(duì)資源的過(guò)度開(kāi)采，地球資源的枯竭，已使我們的環(huán)境惡化，而宇航事業(yè)的發(fā)展為我們開(kāi)辟了太空采礦的途徑太空中進(jìn)行開(kāi)采項(xiàng)目，必須建立“太空加油站”假設(shè)“太空加油站”正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上運(yùn)行，其離地球表面的高度為同步衛(wèi)星離地球表面高度的十分之一，且運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致下列說(shuō)法正確的有()a“太空加油站”運(yùn)行的加速度等于其所在高度處的重力加速度b“太空加油站”運(yùn)行的速度等于同步衛(wèi)星運(yùn)行速度的倍c站在地球赤道上的人觀察到它向西運(yùn)動(dòng)d在“太空加油站”工作的宇航員因不受重力而在艙中懸浮或靜止解析“太空加油站”運(yùn)行的加速度等于其所在高度處的重力加速度，選項(xiàng)a正確“太空加油站”離地球表面的高度為同步衛(wèi)星離地球表面高度的十分之一，其軌道半徑大于同步衛(wèi)星軌道半徑的十分之一，“太空加油站”運(yùn)行的速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)行速度的倍，選項(xiàng)b錯(cuò)誤站在地球赤道上的人觀察到它向東運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)c錯(cuò)誤在“太空加油站”工作的宇航員因完全失重而在艙中懸浮或靜止，選項(xiàng)d錯(cuò)誤答案a5某同學(xué)設(shè)想駕駛一輛由火箭提供動(dòng)力的陸地太空兩用汽車(chē)，沿赤道行駛并且汽車(chē)相對(duì)于地球的速度可以任意增加，不計(jì)空氣阻力當(dāng)汽車(chē)速度增加到某一值時(shí)，汽車(chē)將離開(kāi)地球成為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的“航天汽車(chē)”，下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(已知地球半徑r6 400 km，g取9.8 m/s2)()a汽車(chē)在地面上速度增加時(shí)對(duì)地面的壓力增大b汽車(chē)速度達(dá)到7.9 km/s時(shí)將離開(kāi)地球c此“航天汽車(chē)”環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期為24 hd此“航天汽車(chē)”內(nèi)可用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)重力的大小解析汽車(chē)在地面上速度增加時(shí)對(duì)地面的壓力減小，汽車(chē)速度達(dá)到7.9 km/s時(shí)將離開(kāi)地球，選項(xiàng)a錯(cuò)誤，b正確此“航天汽車(chē)”環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期為83 min，選項(xiàng)c錯(cuò)誤此“航天汽車(chē)”內(nèi)不可用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)重力的大小，選項(xiàng)d錯(cuò)誤答案b6人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為r，線(xiàn)速度為v，周期為t，要使衛(wèi)星的周期變?yōu)?t，可以采取的辦法是()ar不變，使線(xiàn)速度變?yōu)関/2bv不變，使軌道半徑變?yōu)?rc使衛(wèi)星的高度增加rd使軌道半徑變?yōu)閞解析由萬(wàn)有引力提供向心力gm2r，可知t2，由此可知，要使衛(wèi)星的周期變?yōu)?t，可以采取的辦法是使軌道半徑變?yōu)閞，選項(xiàng)d正確答案d7(多選題)宇宙中兩個(gè)相距較近的星球可以看成雙星，它們只在相互間的萬(wàn)有引力作用下，繞兩球心連線(xiàn)上的某一固定點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)根據(jù)宇宙大爆炸理論，雙星間的距離在不斷緩慢增加，設(shè)雙星仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是()a雙星相互間的萬(wàn)有引力不變b雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度均增大c雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能均減小d雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑均增大解析由于雙星間的距離在不斷緩慢增加，根據(jù)萬(wàn)有引力定律，雙星相互間的萬(wàn)有引力減小，雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑均增大，選項(xiàng)a錯(cuò)誤，d正確由gmr2和gm(lr)2聯(lián)立解得：g(mm)l22，由此可得l增大，雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度均減小，選項(xiàng)b錯(cuò)誤根據(jù)動(dòng)能與速度的關(guān)系和角速度與速度的關(guān)系，雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能均減小，選項(xiàng)c正確答案cd8質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星在地面上受到的重力為p，它在到地面的距離等于地球半徑r的圓形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)()a速度為 b周期為4 c動(dòng)能為pr d重力為0解析質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星在地面上受到的重力為pg，質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星在到地面的距離等于地球半徑r的圓形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受萬(wàn)有引力fgp，選項(xiàng)d錯(cuò)誤由解得v ，選項(xiàng)a錯(cuò)誤周期t4 ，選項(xiàng)b錯(cuò)誤動(dòng)能ekmv2，選項(xiàng)c正確答案c9 “探路者”號(hào)宇宙飛船在宇宙深處飛行的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)a、b兩顆均勻球形天體，兩天體各有一顆靠近其表面飛行的衛(wèi)星，測(cè)得兩顆衛(wèi)星的周期相等，以下判斷正確的是()a兩顆衛(wèi)星的線(xiàn)速度一定相等b天體a、b的質(zhì)量一定不相等c天體a、b的密度一定相等d天體a、b表面的重力加速度一定不相等解析由gmr2，vr3可知衛(wèi)星的周期t與天體的密度成反比，兩顆衛(wèi)星的周期相等，天體a、b的密度一定相等，選項(xiàng)c正確答案c10我國(guó)的“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星將實(shí)現(xiàn)“月面軟著陸”，該過(guò)程的最后階段是：著陸器離月面h高時(shí)速度減小為零，為防止發(fā)動(dòng)機(jī)將月面上的塵埃吹起，此時(shí)要關(guān)掉所有的發(fā)動(dòng)機(jī)，讓著陸器自由下落著陸已知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍，地球半徑是月球半徑的4倍，地球半徑r06. 4106 m，地球表面的重力加速度g010 m/s2，不計(jì)月球自轉(zhuǎn)的影響(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)若題中h3.2 m，求著陸器落到月面時(shí)的速度大小；(2)由于引力的作用，月球引力范圍內(nèi)的物體具有引力勢(shì)能理論證明，若取離月心無(wú)窮遠(yuǎn)處為引力勢(shì)能的零勢(shì)點(diǎn)，距離月心為r的物體的引力勢(shì)能epg，式中g(shù)為萬(wàn)有引力常數(shù)，m為月球的質(zhì)量，m為物體的質(zhì)量求著陸器僅依靠慣性從月球表面脫離月球引力范圍所需的最小速度解析(1)設(shè)月球質(zhì)量為m、半徑為r，月面附近重力加速度為g，著陸器落到月面時(shí)的速度為v忽略月球自轉(zhuǎn)，在月球表面附近質(zhì)量為m的物體滿(mǎn)足：gmg設(shè)地球的質(zhì)量為m0，同理有：gmg0著陸器自由下落過(guò)程中有v22gh由式并帶入數(shù)據(jù)可得：v3.6 m/s(2)設(shè)著陸器以速度v0從月面離開(kāi)月球，要能離開(kāi)月球引力范圍，則至少要運(yùn)動(dòng)到月球的零引力處，即離月球無(wú)窮遠(yuǎn)處在著陸器從月面到無(wú)窮遠(yuǎn)處過(guò)程中，由能量關(guān)系得：mvg0由式并帶入數(shù)據(jù)可得：v02.5103 m/s答案(1)3.6 m/s(2)2.5103 m/s11土星周?chē)性S多大小不等的巖石顆粒，其繞土星的運(yùn)動(dòng)可視為圓周運(yùn)動(dòng)其中有兩個(gè)巖石顆粒a和b與土星中心距離分別為ra8.0104 km和rb1.2105 km.忽略所有巖石顆粒間的相互作用(1)求巖石顆粒a和b的線(xiàn)速度之比(2)求巖石顆粒a和b的周期之比某同學(xué)的解答為：因?yàn)閹r石顆粒在做圓周運(yùn)動(dòng)，可知線(xiàn)速度vr.所以，然后根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)中的關(guān)系式求出周期之比你同意上述解答嗎？若同意請(qǐng)列出主要運(yùn)算步驟求出結(jié)果；若不同意，則說(shuō)明原因，并求出正確結(jié)果