2020高考物理二輪復(fù)習(xí)專題限時集訓(xùn)(四)專題四萬有引力定律與航天配套作業(yè)(解析版,廣東省專用)

1、專題限時集訓(xùn)（四）專題四 萬有引力定律與航天1 . 一些星球由于某種原因而發(fā)生收縮.假設(shè)該星球的直徑縮小到原來的四分之一，若收 縮時質(zhì)量不變，則與收縮前相比（）A.同一物體在星球表而受到的重力增大到原來的4倍B.同一物體在星球表面受到的重力增大到原來的2倍C.星球的第一宇宙速度增大到原來的4倍D.星球的第一宇宙速度增大到原來的2倍2 .世界上首家私人太空旅館運營商西班牙“銀河套房”公司宣布，擬在2020年建立全 球第一家太空旅館一一“太空度假村”.在游客入住期間，每天能欣賞到15次日出，并將以 每小時3萬公里的速度旅行，每85分鐘環(huán)繞地球一周.下列說法正確的是（）A. “太空度假村”運行的速度

2、小于同步衛(wèi)星運行的速度B. “太空度假村”到地球的距離大于同步衛(wèi)星到地球的距離C. “太空度假村”運行的速度小于赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的速度D. “太空度假村”的向心加速度大于赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的向心加速度3 .（雙選）某同學(xué)閱讀了 “火星的現(xiàn)在、地球的未來” 一文，摘錄了以下資料：根據(jù)目前被科學(xué)界普遍接受的宇宙大爆炸學(xué)說可知，萬有引力常量在極其緩慢地減小.太陽幾十億年來一直不斷地在通過發(fā)光、發(fā)熱釋放能量.金星和火星是地理的兩位近鄰，金星位于地球圓軌道的內(nèi)側(cè)，火星位于地球圓軌道的 外側(cè).由于火星與地球的自轉(zhuǎn)周期幾乎相同，自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)軌道平面的傾角也幾乎相同，所 以火星上也有四季變化.根據(jù)該

3、同學(xué)摘錄的資料和有關(guān)天體運動規(guī)律，可推斷（）A.太陽對地球的引力在緩慢減小B.太陽對地球的引力在緩慢增加C.火星上平均每個季節(jié)持續(xù)的時間等于3個月D.火星上平均每個季節(jié)持續(xù)的時間大于3個月4 .（雙選）質(zhì)量為s的探月航天器在接近月球表而的軌道上飛行，其運動視為勻速圓周運 動.已知月球質(zhì)量為M月球半徑為兄月球表面重力加速度為引力常量為G,不考慮月 球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的（）A.線速度丫=、斤B.角速度&C.運行周期42"案D.向心加速度5 .質(zhì)量為"的“嫦娥二號”探測衛(wèi)星，在距月球表面高度為方的軌道上做勻速圓周運動, 已知運行周期為T,月球的半徑為尼月球質(zhì)量為必，引

4、力常量為G,則（）A.月球表面的重力加速度為:B.月球?qū)πl(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7與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān)6 .（雙選）如圖41所示，飛船在離地球表面方高處的軌道上做周期為T的勻速圓周運 動，已知地球的半徑兄則飛船在該軌道上（）圖4 1A.運行的線速度大于第一宇宙速度B.運行的線速度大小為】'-C.運行時的向心加速度大小為" 一+''-D,地球表面的重力加速度大小可表示為號"7 .（雙選）來自中國航天科技集團公司的消息稱，中國自主研發(fā)的北斗二號衛(wèi)星系統(tǒng)今年 起進入組網(wǎng)高峰期，預(yù)計在2020年形成覆蓋全球的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)

5、.此系統(tǒng)由中軌道、高 軌道和同步軌道衛(wèi)星等組成.現(xiàn)在正在服役的北斗一號衛(wèi)星定位系統(tǒng)的三顆衛(wèi)星都定位在距 地面36000 km的地球同步軌道上.目前我國的各種導(dǎo)航定位設(shè)備都要靠美國的GPS系統(tǒng)提供 服務(wù),而美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS由24顆衛(wèi)星組成,這些衛(wèi)星距地面的高度均為20000 km. 下列說法中正確的是（）圖4-2A.北斗一號系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星的動能必須相等8 .所有GPS的衛(wèi)星比北斗一號的衛(wèi)星線速度大C.北斗二號中的每顆衛(wèi)星一定比北斗一號中的每顆衛(wèi)星高D .北斗二號中的中軌道衛(wèi)星的加速度一定大于高軌道衛(wèi)星的加速度8.（雙選）隨著世界航空事業(yè)的發(fā)展，深太空探測已逐漸成為各國關(guān)注的熱點.假

6、設(shè)深太 空中有一顆外星球，質(zhì)量是地球的質(zhì)量的2倍，半徑是地球半徑的;，則下列判斷正確的是 （）A.該外星球的同步衛(wèi)星周期一定小于地球同步衛(wèi)星周期B.某物體在該外星球表面上所受重力是在地球表面上受重力的8倍（忽略星球自轉(zhuǎn)的影 響）C.該外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍D.繞該外星球的人造衛(wèi)星和以相同軌道半徑繞地球的人造衛(wèi)星運行速度相同9.嫦娥一號月球探測器發(fā)射后在繞地球運行的過程中進行了四次變軌，其中有一次變軌 是提高近地點的高度，使之從距地200 km,上升到距地600 km,這樣既提高了飛船的飛行高 度，又減緩了飛船經(jīng)過近地點的速度，增長了測控時間，關(guān)于這次變軌，下列說法正確的

7、是 （）A.變軌后探測器在遠地點的加速度變大B.應(yīng)在近地點向運動后方噴氣C.應(yīng)在遠地點向運動后方噴氣D.變軌后探測器的周期將變小10 .（雙選）飛船在軌道上運行時，由于受大氣阻力的影響，飛船飛行軌道高度逐漸降低, 為確保正常運行，一般情況下在飛船飛行到第30圈時，控制中心啟動飛船軌道維持程序.則 可采取的具體措施是（）A.啟動火箭發(fā)動機向前噴氣, B.啟動火箭發(fā)動機向后噴氣, C.啟動火箭發(fā)動機向前噴氣, D.啟動火箭發(fā)動機向后噴氣,進入高軌道后與前一軌道相比，運行速度增大 進入高軌道后與前一軌道相比，運行速度減小 進入高軌道后與前一軌道相比，運行周期增大 進入高軌道后與前一軌道相比，運行周期

8、增大11 .為了迎接太空時代的到來，美國國會通過一項計劃：在2050年前建造成太空升降機, 就是把長繩的一端擱置在地球的衛(wèi)星上，另一端系住升降機，放開繩，升降機能到達地球上, 人坐在升降機里.科學(xué)家控制衛(wèi)星上的電動機把升降機拉到衛(wèi)星上.已知地球表面的重力加 速度g=10 m/s）地球半徑斤=6400 km,地球自轉(zhuǎn)周期為24 h.某宇航員在地球表面用體重 計稱得體重為800 N,站在升降機中，某時刻當升降機以加速度a=10m/s二垂直地而上升，這 時此人再一次用同一體重計稱得視重為850 N,忽略地球公轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)以上數(shù)據(jù)不能求得 的物理量是（）A.如果把繩的一端擱置在同步衛(wèi)星上，可知繩的長

9、度至少有多長B.可以求出升降機此時距地面的高度C.可以求出升降機此時所受萬有引力的大小D.可以求出宇航員的質(zhì)量專題限時集訓(xùn)1（四）1. D 解析由*=砥可知，星球表面的重力加速度變?yōu)樵瓉淼?6倍，選項A、B均 錯誤；由卓=?解得所以星球的第一宇宙速度增大到原來的2倍，選項C錯誤, 選項D正確.2. D 解析“太空度假村”的運行周期為85分鐘，說明“太空度假村”為近地衛(wèi)星, 其周期遠小于同步衛(wèi)星的運行周期，由開普勒第三定律知其軌道半徑小于同步衛(wèi)星軌道半徑, 由*=子得丫=、嚴，“太空度假村”的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度，選項A、B錯誤； “太空度假村”的周期小于赤道上的物體做圓周運動的周期，由和

10、&=/r=知, “太空度假村”的運行速度和向心加速度均大于赤道物體的自轉(zhuǎn)速度和向心加速度，選項C 錯誤，選項D正確.3. AD 解析由于萬有引力常量在極其緩慢地減小，根據(jù)萬有引力定律，太陽對地球 的引力在緩慢減小，選項A正確，選項B錯誤：火星位于地球圓軌道的外側(cè)，故火星公轉(zhuǎn)周 期大于365天，火星上平均每個季節(jié)持續(xù)的時間大于3個月，選項C錯誤，選項D正確.4. AC 解析由萬有引力提供向心力，有猾=，解得線速度='楞選項A正 確；角速度=4 選項B錯誤：運行周期T=T=2n、g,選項C正確： 由d=jna可得向心加速度a=黑 選項D錯誤.5. A 解析在月球表面：牛=儂，解得：

11、g=卡,A對：月球?qū)πl(wèi)星的萬有引力F= G 上二,B錯：衛(wèi)星的向心加速度的方向時刻變化，C錯：由萬有引力提供向心力有 G 工 二=4V"+，解得：.一零二,故周期與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，D錯.6. BC 解析衛(wèi)星離地面越高，線速度越小，在軌道上運行的衛(wèi)星其線速度均小于第 一宇宙速度，A錯：由線速度、向心加速度的定義式知B、C對：在地球表面a=g= 3二兄而2 n 2 n4萬一斤>, n是靠近地球表而附近運行的衛(wèi)星的周期，故g>r=，D錯.7. BD 解析根據(jù)題意，選項C錯誤；由*=1得片=作故衛(wèi)星的軌道半徑越 小其線速度越大，且同一軌道上的衛(wèi)星線速度大小一定相等，由于衛(wèi)星質(zhì)量不

12、一定相等，則 其動能不一定相等，選項A錯誤，選項B正確：由/=感得a=",選項D正確.rr8. BC 解析由于該外星球的自轉(zhuǎn)周期未知，故A錯誤.物體的重力為4=叩，所以 K以=屋京='B正確由穿=摩導(dǎo)第一宇宙速度v產(chǎn)出 所以；/京=2, C正 確.由爬=）得產(chǎn)木,所以=、傳=木,D錯誤.r r y 匕 M y9. C 解析在遠地點向運動后方噴氣，探測器做離心運動，這樣既提高了飛船的飛行 高度，又減緩了飛船經(jīng)過近地點的速度.10. BD 解析由于阻力作用飛船的機械能減小，軌道降低，為恢復(fù)到原來的軌道，必 須使飛船動能增大，速度增大，做離心運動而進入較高軌道，繼續(xù)做勻速圓周運動，由 型= r可得一蜂a 半徑越大，則速度越小，周期越大，選項B、D 正確.11. C 解析根據(jù)G 工 二=4半）（斤+D可求得同步衛(wèi)星的軌道