【名師一號(hào)】高考物理一輪 44萬(wàn)有引力與航天雙基限時(shí)練雙基練 新人教版.doc

2014名師一號(hào)高考物理一輪雙基練：4-4萬(wàn)有引力與航天雙基限時(shí)練a級(jí)雙基達(dá)標(biāo)1.我國(guó)未來(lái)將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站如練圖441所示，關(guān)閉動(dòng)力的航天飛機(jī)在月球引力作用下向月球靠近，并將與空間站在b處對(duì)接，已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為t，萬(wàn)有引力常量為g，下列說(shuō)法中不正確的是()練圖441a圖中航天飛機(jī)正加速飛向b處b航天飛機(jī)在b處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道必須點(diǎn)火減速c根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量d根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小解析關(guān)閉動(dòng)力的航天飛機(jī)在月球引力作用下向月球靠近，引力做正功，航天飛機(jī)的動(dòng)能增加，即速度增加，所以a項(xiàng)正確；航天飛機(jī)在b處橢圓軌道上做的是離心運(yùn)動(dòng)(提供的萬(wàn)有引力小于做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力)，要由橢圓軌道進(jìn)入圓軌道，必須減小速度，所以b項(xiàng)正確；由gmr可求出月球質(zhì)量m，所以c項(xiàng)正確；由于空間站自身的質(zhì)量未知，因此沒(méi)法算出空間站受到月球引力的大小，所以d項(xiàng)不正確本題答案為d項(xiàng)答案d2原香港中文大學(xué)校長(zhǎng)、被譽(yù)為“光纖之父”的華裔科學(xué)家高錕和另外兩名美國(guó)科學(xué)家共同分享了2009年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)早在1996年中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)就將一顆于1981年12月3日發(fā)現(xiàn)的國(guó)際編號(hào)為“3463”的小行星命名為“高錕星”假設(shè)“高錕星”為均勻的球體，其質(zhì)量為地球質(zhì)量的，半徑為地球半徑的，則“高錕星”表面的重力加速度是地球表面重力加速度的()a. b.c. d.解析根據(jù)黃金代換式g，并利用題設(shè)條件，可求出c項(xiàng)正確答案c3(2013重慶市月考)由于某種原因，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑減小了，那么，衛(wèi)星的()a速率變大，周期變大 b速率變小，周期變大c速率變大，周期變小 d速率變小，周期變小解析根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有g(shù)m2r可得v ，t2 ，可見(jiàn)，軌道半徑r減小時(shí)，速率v變大，周期t變小，選項(xiàng)c正確答案c4.練圖442(多選題)(2013山西省平遙中學(xué)質(zhì)檢)美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)2010年9月29日宣布，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆迄今為止與地球最類似的太陽(yáng)系外行星如練圖442所示，這顆行星距離地球約20億光年(189.21萬(wàn)億公里)，公轉(zhuǎn)周期約為37年，這顆名叫g(shù)liese581g的行星位于天秤座星群，它的半徑大約是地球的1.9倍，表面重力加速度與地球相近則下列說(shuō)法正確的是()a在地球上發(fā)射航天器到達(dá)該星球，航天飛機(jī)的發(fā)射速度至少要達(dá)到第三宇宙速度b該行星的公轉(zhuǎn)速度比地球大c該行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的3.61倍d要在該行星表面發(fā)射人造衛(wèi)星，發(fā)射速度至少要達(dá)到7.9 km/s答案ac5下面是地球、火星的有關(guān)情況比較.星球地球火星公轉(zhuǎn)半徑1.5108 km2.25108 km自轉(zhuǎn)周期23時(shí)56分24時(shí)37分表面溫度15 100 0 大氣主要成分78%的n2,21%的o2約95%的co2根據(jù)以上信息，關(guān)于地球及火星(行星的運(yùn)動(dòng)可看做圓周運(yùn)動(dòng))，下列推測(cè)正確的是()a地球公轉(zhuǎn)的線速度小于火星公轉(zhuǎn)的線速度b地球公轉(zhuǎn)的向心加速度大于火星公轉(zhuǎn)的向心加速度c地球的自轉(zhuǎn)角速度小于火星的自轉(zhuǎn)角速度d地球表面的重力加速度大于火星表面的重力加速度解析地球和火星都繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，由gm，得v ，地球公轉(zhuǎn)的半徑小，故地球公轉(zhuǎn)的線速度大，a項(xiàng)錯(cuò)誤；由gma，得地球公轉(zhuǎn)的向心加速度大于火星公轉(zhuǎn)的向心加速度，b項(xiàng)正確；地球自轉(zhuǎn)周期小于火星，由得地球的自轉(zhuǎn)角速度大于火星的自轉(zhuǎn)角速度，c項(xiàng)錯(cuò)誤；由于題目沒(méi)有給出地球和火星的質(zhì)量及相應(yīng)的半徑，故不能比較它們表面的重力加速度，d項(xiàng)錯(cuò)誤答案b6某人造地球衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用，繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道會(huì)慢慢改變，某次測(cè)量衛(wèi)星的軌道半徑為r1，后來(lái)變?yōu)閞2(r2r1)，用ek1、ek2表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上的動(dòng)能，t1、t2表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上的運(yùn)行周期，則()aek2ek1，t2t1 bek2t1cek2ek1，t2ek1，t2t1解析由gm可得v ，又因?yàn)閑kmv2，則ek，所以ek2ek1，又由gmr2得t ，則t，所以t2v1v3 bv1v2v3ct1t3t2t3解析地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，即t1t3，又2/t，所以它們的角速度相同，根據(jù)關(guān)系式vr可知，v1v3；地球同步衛(wèi)星和人造衛(wèi)星都圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，它們受到的地球的引力提供向心力，即gm2r可得v ，t2 ，可見(jiàn)，軌道半徑r減小時(shí)，速率v變大，周期t變小，所以v1v2，t2t1，所以v3v1v2，t2f3 ba1a2ga3cv1v2vv3 d132解析地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，即13，根據(jù)關(guān)系式vr和a2r可知，v1v3，a1a3；人造衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星都圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，它們受到的地球的引力提供向心力，即gm2rma可得v ，ag， ，可見(jiàn)，軌道半徑大的線速度、向心加速度和角速度均小，即v2v3，a2a3，23；繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星(高度忽略)的線速度就是第一宇宙速度，即v2v，其向心加速度等于重力加速度，即a2g；所以vv2v3v1，ga2a3a1，231，又因?yàn)閒ma，所以f2f3f1；可見(jiàn)，選項(xiàng)a、b、c錯(cuò)誤，d正確本題答案為d.答案d4(2013廣西區(qū)柳鐵一中月考)天文學(xué)家如果觀察到一個(gè)星球獨(dú)自做圓周運(yùn)動(dòng)，那么就想到在這個(gè)星球附近存在著一個(gè)看不見(jiàn)的星體黑洞星球與黑洞由萬(wàn)有引力的作用組成雙星，以兩者連線上某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么()a它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度與其質(zhì)量成反比b它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與其質(zhì)量成反比c它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與其質(zhì)量成反比d它們所受的向心力與其質(zhì)量成反比解析由于該雙星和它們的軌道中心總保持三點(diǎn)共線，所以在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度必相等，即它們做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度必相等，因此周期也必然相同，選項(xiàng)a、b錯(cuò)誤；因?yàn)樗鼈兯艿南蛐牧Χ际怯伤鼈冎g的相互作用力來(lái)提供，所以大小必然相等，選項(xiàng)d錯(cuò)誤；由fm2r可得r，選項(xiàng)c正確答案c5.練圖444(多選題)(2013云南省昆明一中月考)“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星繞地運(yùn)行一段時(shí)間后，離開(kāi)地球飛向月球如練圖444所示是繞地飛行的三條軌道，軌道1是近地圓形軌道，2和3是變軌后的橢圓軌道a點(diǎn)是2軌道的近地點(diǎn)，b點(diǎn)是2軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)，衛(wèi)星在軌道1的運(yùn)行速率為7.7 km/s，則下列說(shuō)法中正確的是()a衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速率一定大于7.7 km/sb衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)的速率一定小于7.7 km/sc衛(wèi)星在3軌道所具有的機(jī)械能小于2軌道所具有的機(jī)械能d衛(wèi)星在3軌道所具有的最大速率小于2軌道所具有的最大速率解析因?yàn)樾l(wèi)星的發(fā)射高度越大，需要克服引力做功越多，根據(jù)能量守恒定律，最終運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能越大，所以衛(wèi)星在3軌道所具有的機(jī)械能大于2軌道所具有的機(jī)械能，而衛(wèi)星在2軌道所具有的機(jī)械能大于1軌道所具有的機(jī)械能，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；因?yàn)樾l(wèi)星在2軌道所具有的機(jī)械能大于1軌道所具有的機(jī)械能，而衛(wèi)星在兩個(gè)軌道上經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的勢(shì)能相等，所以衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速率大于衛(wèi)星在1軌道經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速率，即衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速率一定大于7.7 km/s，選項(xiàng)a正確；因?yàn)樾l(wèi)星在2軌道經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)的運(yùn)行半徑大于1軌道的運(yùn)行半徑，根據(jù)關(guān)系式v 可知，因?yàn)樾l(wèi)星在2軌道經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)的運(yùn)行速率小于1軌道的運(yùn)行速率，即衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)的速率一定小于7.7 km/s，選項(xiàng)b正確；無(wú)論衛(wèi)星是在2軌道上運(yùn)行還是在3軌道上運(yùn)行，都是運(yùn)行到a位置時(shí)速率最大，并且衛(wèi)星在該位置時(shí)的勢(shì)能不隨軌道的改變而改變，再考慮到衛(wèi)星在3軌道所具有的機(jī)械能大于2軌道所具有的機(jī)械能，所以衛(wèi)星在3軌道上經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速率大于衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速率，即衛(wèi)星在3軌道所具有的最大速率大于2軌道所具有的最大速率，選項(xiàng)d錯(cuò)誤答案ab6假設(shè)地球是一半徑為r、質(zhì)量分布均勻的球體一礦井深度為d.已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為()a1 b1c.2 d.2解析本題難度較大，關(guān)鍵如何認(rèn)識(shí)與理解“質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零”根據(jù)萬(wàn)有引力定律，在地球表面，fmg1g可得g1gm1v球r3根據(jù)題意，在礦井底部，地球的有效質(zhì)量為：m2v(rd)3則fmg2g可得g2g綜上所述，聯(lián)立可得g2/g11，答案為a.答案a7(2013湖北省武漢市聯(lián)考)地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓，但彗星的運(yùn)動(dòng)軌道則是一個(gè)非常扁的橢圓天文學(xué)家哈雷曾經(jīng)在1662年跟蹤過(guò)一顆彗星