高考物理第一輪復習：第六章萬有引力與航天提高練習

1、高考物理第一輪復習:第六章萬有引力與航天提高練習提高練習一、多項選擇題L如下圖，/為運動于地球赤道上的物體，方為繞地球沿橢圓軌道運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運動的衛(wèi)星，P為6、C兩衛(wèi)星軌道的交點。M、B、。繞地心運動的周期相反，以下說法中正確的選項是A.筋體/的速度小于第一宇宙速度B.物體4的速度小于衛(wèi)星C的運轉(zhuǎn)速度C.物體/和衛(wèi)星C具有相反大小的減速度D.衛(wèi)星5在尸點的減速度與衛(wèi)星C在尸點的減速度大小不相等【答案】AB【解析】B、物體,4和衛(wèi)星C的周期相等，那么角速度相等，依據(jù)v=7s知，半徑越大，線速度越大，所以衛(wèi)星C的運轉(zhuǎn)速度大于物體,4的速度；故B正確。A、第一宇宙速度是最大的盒繞速度

2、，依據(jù)“=產(chǎn)，衛(wèi)星。的運轉(zhuǎn)速度小于第一宇宙速度，衛(wèi)星。的運轉(zhuǎn)速度大于物體乂的速度，所以物體1的運轉(zhuǎn)速度一定小于第一宇宙速度；A正確。C、物體A運動于地球赤道上隨地球一同自轉(zhuǎn)，衛(wèi)星C為繞地球做圓周運動，它們繞地心運動的周期相反，依據(jù)向心減速度的公式a=（差>得衛(wèi)星。的減速度較大；C錯誤。D、衛(wèi)星做圓周或橢圓都是受萬有引力發(fā)生減速度，=ma,可得。=等，那么兩衛(wèi)星距離地心的距離相等時減速度相等，D錯誤。rr應選AB。2.如下圖，A是運動在赤道上的物體，隨地球自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運動；B、C是同一平面內(nèi)兩顆天然衛(wèi)星，B位于離地高度等于地球半徑的圓形枕道上，C是地球同步衛(wèi)星.第一宇宙速度為儲物體A和

3、衛(wèi)星B、C的線速度大小區(qū)分為以、八配,周期大小區(qū)分為Ta、Tb>Tc,那么以下關系正確的選項是A.=vc=vB.vA<vc<vB<vC.Ta=Tc>TbD.Ta<Tb<Tc【答案】BC【解析】A、B、地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相反的角速度，所以3A=3c,依據(jù)V=73,C的線速度大于,4的線速度。依據(jù)u=Jg得8的線速度大于。的線速度，故A錯誤，B正確：C、D、衛(wèi)星。為同步衛(wèi)星,所以7=宜，依據(jù)7=2兀/匚得C的周期大于3的周期，故C正確，D錯誤。應選BC。YGM3.宇宙中存在一些質(zhì)量相等且離其他恒星較遠的四顆星組成的四星系統(tǒng)，通?？墒韬銎渌求w對

4、它們的引力作用。設四星系統(tǒng)中每個星體的質(zhì)量均為，半徑均為R,四顆星動搖散布在邊長為的正方形的四個頂點上。引力常量為G.關于宇宙四星系統(tǒng)，以下說法正確的選項是A.四顆星圍繞正方形對角線的交點做勻速圓周運動B.四顆星的軌道半徑均為上2C.四顆星外表的重力減速度均為箸D.四顆星的周期均為2加牌【答案】ACD【解析】任一顆星體在其他三個星體的萬有引力作用下，合力方向指向?qū)蔷€的交點，困繞正方形對角線的交點做勻速圓周運動，故A正確。任一星體在其他三個星體的萬有引力作用下圍繞正方形對角線的交點做勻速圓周運動，凱道半徑均尸巨，故B錯誤。在四顆星外表上，物體的重力等于萬有引力，那么有：山分處生，得四顆星外表的

5、重力減速度g=箸，故C正確。關于任一星體，由萬有引力定律和向心力公式得：黑卷+夜.苧,解得：T=2/扁新.故D正確。應選ACD。4.引力波探測于2021年取得諾貝爾物理學獎。雙星的運動是發(fā)生引力波的來源之一，假定宇宙中有一雙星系統(tǒng)由P、。兩顆星體組成，這兩顆星繞它們連線的某一點在二者萬有引力作用下做勻速圓周運動，測得P星的周期為T,尸、。兩顆星的距離為。尸、。兩顆星的軌道半徑之差為Ar（尸星的軌道半徑大于。星的軌道半徑，萬有引力常量為G,那么（）A.Q、尸兩顆星的質(zhì)量差為嗡二B.尸、。兩顆星的運動半徑之比為總c.P、Q兩顆星的線速度大小之差為嚶D.P、Q兩顆星的質(zhì)量之比為箸【答案】CD【解析】

6、雙星系統(tǒng)靠相互間的萬有引力提供向心力，角速度大小相等，那么周期相等，所以Q星的周期為T,兩者之間的萬有引力提供向心力，那么：GmQ=mpa）2,=mQco2rQ,解得=土產(chǎn):mp=那么niq-nip=3irQ）=二故A錯誤；依據(jù)題意可知，rp+iQ=l,rp-rQ=2r,解得：巾=上盧，=二"那么有吟=若，故B錯誤。P星公轉(zhuǎn)的線速度%=等=三等，Q星公轉(zhuǎn)的線速度%=筌=笑也，那么孫一=字，故C正確。尸、。兩顆星的質(zhì)量之比為荒=仔=蕓，故D正確。應選CD5.暗物質(zhì)是二十一世紀物理學之謎，對該效果的研討能夠帶來一場物理學的革命。為了探測暗物質(zhì)，我國已成功發(fā)射了一顆被命名為。悟空"

7、;的暗物質(zhì)探測衛(wèi)星。悟空"在低于同步衛(wèi)星的軌道上繞地球做勻速圓周運動，經(jīng)過時間t（t小于其運動周期），運動的弧長為s,與地球中心連線掃過的角度為。（弧度），引力常量為G,那么以下說法中正確的選項是（）A.悟空"的線速度大于第一宇宙速度B.”悟空”的盤繞周期為詈C.地球同步衛(wèi)星的向心減速度大于“悟空"的向心減速度D.地球的質(zhì)量為之Gt邛【答案】BD【解析】A:第一宇宙速度是一切圓軌道衛(wèi)星的最大運轉(zhuǎn)速度，那么''悟空"的線速度小于第一宇宙速度。故A項錯誤°B:“悟空的角速度3=g，那么''悟空"的盤繞周期=

8、巴=久故B項正確。C:衛(wèi)星所受萬有引力提供向心力，那么6等=771%解得：a=G：半徑小的衛(wèi)星向心減速度大，即''悟空的向心減速度大于地球同步衛(wèi)星的向心減余度。故c項錯誤。rD:''悟空經(jīng)過時間t（t小于其運動周期），運動的弧長為s,與地球中心連線掃過的角度為0（弧度），那么“悟空"繞地球轉(zhuǎn)動的半徑r=：據(jù)可得地球的質(zhì)量M=土二="：?=二。故D項正確。6.2021年4月2日8時15分左右，遨游太空6年多的天宮一號，在中國航天人的實時監(jiān)測和全程跟蹤下，在預測的時間和范圍內(nèi)準確再入大氣層，化作流星歸障中心點位于西經(jīng)163.1度、南緯14.6度的

9、南太平洋。如下圖，設天宮一號原來在圓軌道二上飛行，抵達/點時轉(zhuǎn)移到較低的橢圓軌道二上（未進入大氣層）。假定圓凱道二離地球外表高度設為/“，橢圓枇道:近地點離地球外表的高度設為力2,如下圖.地球外表的重力減速度設為g,地球半徑設為R,那么以下說法不正確的選項是A.在軌道二上的機械能大于軌道匚上的機械能B."天宮一號"在軌道二上的運轉(zhuǎn)速率d=,震C.假定、天宮一號"在圓軌道二，周期是T】，那么。天宮一號"從A位置運動到B位置的時間72=l（hL+h2+2EyY8（R+a）8D.假定。天宮一號"沿軌道二運轉(zhuǎn)經(jīng)過/點的速度為心,那么“天宮一號“運轉(zhuǎn)到萬

10、點的速度與=（照心【答案】CD【解析】A、飛船從就道二到坑道二要在,4點剎車減速做向心運動，故機械能要減小，那么在凱道匚上的機械能大于凱道匚上的機械能.，A正確。B、飛船在杭道二上，軌道半徑為R+厲，萬有引力提供向心力有嚴三=血尸1，而物體在地球外表有要1=（R+及（R+扭1）R-(R+3 _mg,聯(lián)立可得廿=J告=，故B正確。C、圓軌道1和橢圓軌道II都是繞地球的軌道，橢圓取半長軸和圓取半徑都滿足開普勒第三定律,（2R+hL-h231-,依據(jù)對稱性可知A位正運動到B位置72=,可得：&=言j鼠；：,故C錯誤。D、從橢圓軌道上的遠地點乂到近地點8,萬有引力做正功，引力勢能減小，動能增大

11、，而只要過3點和K點的圓軌道滿足黑=加表，齡=加嘉做有詠=底，=Jg:那么言=缺而依據(jù)變就知識和圓周運動的知識課得四個速度滿足廿四B>%>uj>vA：故D錯誤°此題選不正確的應選CD。7.經(jīng)臨時觀測發(fā)現(xiàn)，A行星運轉(zhuǎn)的軌道半徑為Ro,周期為To,但其實踐運轉(zhuǎn)的軌道與圓軌道總存在一些偏高，且周期性地每隔to時間發(fā)作一次最大的偏離。如下圖，天文學家以為構(gòu)成這種現(xiàn)象的緣由能夠是A行星外側(cè)還存在著一顆未知行星B,那么行星B運動軌道半徑表示錯誤的選項是（）_A.R=Ro3/-_b.R=r3C.R=RoJ1°、.D.R=Ro,工【答案】BCD【解析】行星發(fā)作鼓大偏離時，

12、X、8行星與恒星在同不時線上且位于恒星同一側(cè)，設行星3的運轉(zhuǎn)周期為T、半徑為R,那么有：導。一等0=2憶所以得7=妥，由開普勒第三定律得裳4,可得"（白餐故A正確；B、C、D錯誤。此題選錯誤的應選BCD.8 .萬有引力常量G,應用以下數(shù)據(jù)可以計算地球半徑的是A.月球繞地球運動的周期、線速度及地球外表的重力減速度gB.天然衛(wèi)星繞地球的周期、角速度及地球的平均密度,C.地球同步衛(wèi)星離地的高度、周期及地球的平均密度pD.近地衛(wèi)星的周期和線速度【答案】ACD【解析】由周期T和線速度已依癡=芋可求解卻由G等=m隼）可求得地球的質(zhì)量M,半徑R,依據(jù)G等=mg可求解地球的半徑R,故A正確，B錯誤：

13、地球同步衛(wèi)星離地的高度h、周期T及地球的平均密度p,依據(jù)6產(chǎn)三=加竺三號以及M=p處可求解地球的半徑R.選項C正確：近地衛(wèi)星的周期T和線（R+八尸T-3速度也由=等可求得地球的半徑，那么D正確。應選ACD.【點睹】,此題考察了萬有引力定律在天體中的運用，解題的關鍵在于找出向心力的來源，并能列出等式解題.9 .地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運動，所受的向心力為F,向心藏速度為的,線速度為也，角速度為3仃繞地球外表左近做圓周運動的天然衛(wèi)星受的向心力為尸2,向心減速度為線速度為也，角速度為A.B.c D。2 > a3> aL= 33 V 3?；地球同步衛(wèi)星所受的向心力為尸3，向心

14、減速度為線速度為由,角速度為出3假定三者質(zhì)量相等，那么J%=%>v3【答案】BC【解析】依據(jù)題意三者質(zhì)量相等，軌道半徑巧=nVT3：物體1與天然衛(wèi)星2比擬，由于赤道上物體受引力和支持力的合力提供向心力，而近地衛(wèi)星只受萬有引力，故F1VF2,故A錯誤；物體1和衛(wèi)星3周期相等，那么角速度相等，即81=33,而減速度。=no那么衛(wèi)星2和衛(wèi)星3都靠萬有引力提供向心力，a聿,那么。2>。3,所以故B正確：物體1和衛(wèi)星3周期相等，那么角速度相等，即31=33,衛(wèi)星3和衛(wèi)星3都靠萬有引力提供向心力，依據(jù)G=m32r有：=J,得知：sVg,所以coi=co3<co2,故C正確：物體1和衛(wèi)星3

15、周期相等，那么角速度相等，即31=33,依據(jù)V=K0,那么？3>四，衛(wèi)星2和衛(wèi)星3都靠萬有引力提供向心力，依據(jù)G號=m，解得19知凱道半徑越大，線速度越小，那么？2>門.故D錯誤：應r-ryr選BC。10.太陽系中某行星運轉(zhuǎn)的軌道半徑為Ro,周期為To.但天文學家在臨時觀測中發(fā)現(xiàn)，其實踐運轉(zhuǎn)的軌道總是存在一些偏離，且周期性地每隔to時間發(fā)作一次最大的偏離行星依然近似做勻速圓周運動.天文學家以為構(gòu)成這種現(xiàn)象的竦由能夠是該行星外側(cè)還存在著一顆未知行星.假定兩行星的運轉(zhuǎn)軌道在同一平面內(nèi)，且繞行方向相反，那么這顆未知行星運轉(zhuǎn)凱道的半徑R和周期T是以為未知行星近似做勻速圓周運動L.T=B.T

16、=rrToC.R=Ro（占）2D.R=RoR（誓）2【答案】BC【解析】行星發(fā)作最大偏離時，兩行星與恒星在同不時線上且位于恒星同一側(cè),設未知行星運轉(zhuǎn)周期為T,軌道半徑為R,那么有：-t0-to=2rr9解得未知行星的運轉(zhuǎn)周期T=*-7b,故B正確，A錯誤。由開普勒TqT20一雹）第三定律有：/=鳥，解得：R=&）故C正確，D錯誤。應選BC。ToT"7（'-3）1L如圖為高分一號北斗導航系統(tǒng)兩顆衛(wèi)星在空中某一面內(nèi)運動的表示圖。導航衛(wèi)星Gi和G2以及高分一號均可以為統(tǒng)地心0做勻速圓同運動。衛(wèi)星Gi和Gz的軌道半徑為r,某時辰兩顆導航衛(wèi)星區(qū)分位于軌道上的A和B兩住置，高分一

17、號在C位置。假定衛(wèi)星均順時針運轉(zhuǎn)，NAOB=60。，地球外表處的重力減速度為g,地球半徑為R,不計衛(wèi)星間的相互作用力。那么以下說法正確的選項是A.衛(wèi)星G】和G2的減速度大小相等且為B.衛(wèi)星Gi由位置A運動到位置B所需的時間為募gC.假定高分一號與衛(wèi)星G的周期之比為l：k（k>l,且為整數(shù)），某時辰兩者相距最近，那么從此時辰起，在衛(wèi)星G】運動一周的進程中二者距離最近的次數(shù)為k-1D.假定高分一號與衛(wèi)星Gi質(zhì)量相等,由于高分一號的繞行速度大，那么發(fā)射所需的最小能量更多【答案】BC【解析】衛(wèi)星在地球外表時遭到的萬有引力等于重力，那么：口電=竽；在太空運轉(zhuǎn)時：絲二=加。，所以：R.r-a=g.故

18、A錯誤；依據(jù)萬有引力提供向心力-=mco2r,得3=后=后,衛(wèi)星G】由位置A運動到位置B所需的時間1=互=空匕故B正確；設每隔時間T,。、b相距最近，那么Qr3bT=2%所以有：T=33R'g上一=三配：故b運動一周的進程中，。、b相距最近的次數(shù)為：n=k-l,即a、b距離最近的次數(shù)為k-13廣3bTb-TaT次，故C正確；發(fā)射的衛(wèi)星凱道越高，需求的能量越大，由于高分一號的凱道低一些，所以它與衛(wèi)星G相比，發(fā)射所需的最小能量更小。故D錯誤；應選BC。12.由多顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)，叫做多星系統(tǒng)。有這樣一種復雜的四星系統(tǒng)：質(zhì)量剛好都相反的四個星體工、B、C、D,/、B、C區(qū)分位于等邊三角形的三

19、個頂點上，刀位于等邊三角形的中心。在四者相互之間的萬有引力作用下，刀運動不動，M、5、C繞共同的圓心刀在等邊三角形所在的平面內(nèi)做相反周期的圓周運動。假定四個星體的質(zhì)量均為，三角形的邊長為明萬有引力常量為G,那么以下說法正確的選項是A./、5、C三個星體做圓周運動的半徑均為;aB./、B兩個星體之間的萬有引力大小為營a*C. /、5、C三個星體做圓周運動的向心減速度大小均為立孚巴a-D. /、B、C三個星體做圓周運動的周期均為2兀?！眣l（3+v3）Gm【答案】BC【解析】A、ABC繞中點D做圓周運動，由幾何知識知，半徑為丁=丑。，故A錯；3B、依據(jù)萬有引力公式可知X、8兩個星體之間的萬有引力大

20、小為可，故B對；a"C、以A為對象，遭到的合力為尸=尸必+尸8年0530°+及28530。=詈，+2乂等8530°="竽巴巴L（判MM所以,4、B、C三個星體做圓周運動的向心減速度大小均為回孚巴，故C對：a*D、以A為對象，遭到的合力為尸=Fda+FS/1cos300+FcaCos30°=:二4+2X-cos30"="7加'（FjM在依據(jù)牛頓第二定律尸=m（上）2r,可解得：2rra，故D錯;J（3+3v3JGm應選BC13.引力波探測于2021年取得諾貝爾物理學獎。雙星的運動是發(fā)生引力波的來源之一，假定宇宙中有一雙

21、星系統(tǒng)由P、。兩顆星體組成，這兩顆星繞它們連線的某一點在二者萬有引力作用下做勻速圓周運動，測得尸星的周期為T,尸、。兩顆星的距離為1,尸、。兩顆星的軌道半徑之差為Ar1產(chǎn)星的軌道半徑大于。星的軌道半徑，萬有引力常量為G,那么（）A.。、尸兩顆星的質(zhì)量差為唆1B.P、Q兩顆星的運動半徑之比為義C.P、。兩顆星的線速度大小之差為愕D.P、。兩顆星的質(zhì)量之比為高【答案】CD'【解析】雙星系統(tǒng)靠相互間的萬有引力提供向心力，角速度大小相等，那么周期相等，所以Q星的周期為T,依據(jù)題意可知，rP+rQ=l,rP-rQ=Ar,解得：*=等，%=?，那么P、Q兩顆星的半徑之比為黑，雙星系統(tǒng)靠相互間的萬有

22、引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，那么有：生譽=mprp32flqqJ,解得小n=ttiq-nip=三二（6一）=工三竺,=7-,選項AB錯誤，D正確；線速度大小u=警可得：Av=vpvq=C正確。應選CD。14.2021年7月是精彩/第集中殺出的月份，“水星東大距"、"火星沖日"“全食"等天象先后扮觀夜空，可謂精彩紛呈。發(fā)作于北京時間7月28日清展的月全食"，相關于往年1月31日發(fā)作的0月全食"來說，這次全食階段繼續(xù)時間長達1小時4分鐘，比1月底的月全食時間更長。月球繞地球的運動軌跡可看做橢圓，地球一直在該橢圓軌道的一

23、個焦點上，那么相對1月的月球而言，7月的月球A.繞地球運動的線速度更大B.距離地球更遠C.繞地球運動的線速度更小D.距離地球更近【答案】BC【解析】A、C項：由于7月的月全食時間更長，即月亮處于地球的本影區(qū)時間更長，所以7月的月球繞地球運動的線速度更小，故A錯誤，C正確；B、D項：月球繞地球運動進程中萬有引力做功，由于7月的月球繞地球運動的線速度更小，即萬有引力做負功更多，所以7月的月球距離地球更遠，故B正確，D錯誤。二、單項選擇題15.2021年我國相繼完成神十”與。天宮"對接、嫦娥"攜玉兔"落月兩大航天工程.某航天喜好者提出"玉兔"回家的想

24、象：如困4所示，將攜帶玉兔”的前往系統(tǒng)由月球外表發(fā)射到力高度的軌道上，與在該教道繞月球做圓周運動的飛船對接，然后由飛船送。玉兔”前往地球.設*玉兔"質(zhì)量為加，月球半徑為R,月面的重力減速度為g人以月面為零勢能面，"玉兔"在人高度的引力勢能可表示為耳=能上其中G為引力常量，M為月球質(zhì)量.假定疏忽月球的自轉(zhuǎn)，從末尾發(fā)射到對接完成需求對*玉兔,做的功為()B. (力+仞?) Cmg ,R 72K S+?)D.mgrRA.-(A+22?)【答案】D【解析】依據(jù)萬有引力提供向心力，得：GMm(R = m三，在月球外表上，由重力等于萬有引力，那么得:MmGF-=m'g

25、月,那么有：GM=g舊,''玉兔"繞月球做圓周運動的動能為：Ek=mv29聯(lián)立以上三式解mg,R2.GMmhmgtJizhmgJihh+；R）,應選 D。得：%=本前,”玉兔在h高度的引力勢能為：/=磊=和了=缶，依據(jù)功用關系得：從末尾發(fā)射到對接完成需求對''玉兔做的功為：W=EP+Ek=*Rh16.地球質(zhì)量為半徑為K,自轉(zhuǎn)周期為To,取無量遠處的引力勢能為零.質(zhì)量為，的衛(wèi)星在繞地球無動力飛行時，它和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒，它們之間引力勢能的表達式是馬二,其中r是衛(wèi)星與地心間的距離.現(xiàn)欲將質(zhì)量為，的衛(wèi)星從近地IS軌道二發(fā)射到橢圓軌道二上去，軌道二器近

26、地點M和遠地點5距地心區(qū)分為產(chǎn)K.2=3R.假定衛(wèi)星在凱道二上的機械能和在方=2夫的K1周軌道二上的機械能相反，那么（：A.衛(wèi)星在近地圓軌道二上運轉(zhuǎn)的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相反B.從軌道二發(fā)射到軌道二需求在近地的.4點一次性給它提供能量駕C.衛(wèi)星在橢圓軌道上的周期為ToJ（誓）3D.衛(wèi)星在橢圓軌道二上自在運轉(zhuǎn)時，它在5點的機械能大于在4點的機械能【答案】B【解析】，、依據(jù)開普勒第三定律可知，衛(wèi)星在近地圓軌道二上運轉(zhuǎn)的周期小于地球同步衛(wèi)星周期，即小于地球自轉(zhuǎn)周期.故H錯誤.b、設從就道二發(fā)射到航道二需求在近地的a點一次性給它提供能量為e.衛(wèi)星在凱道二和杭道二上的速率區(qū)分為P1和V3.那么GM據(jù)題知，

27、衛(wèi)星在凱道匚上的機械能和在r3=”的圓周凱道匚上的機械能相反，依據(jù)能量守恒定律得:GMm12廠12（GMm、+-mvf+Emvo+IJR21262R聯(lián)立解得石=吧巴.故8正確.4RC、設衛(wèi)星在橢圓就道上的周期為7,而地球同步衛(wèi)星的杭道半徑為7.依據(jù)開普勒第三定律得：（等3/一F一不即：ri=R,7?=3R,而7>夫解得T=To2#R,故C錯誤.D.衛(wèi)星在橢圓杭道二上自在運轉(zhuǎn)時，只要萬有引力對它做功，其機械能守恒，那么它在8點的機械能等于在乂點的機械能.故。錯誤.應選：B17 .地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運動，所受的向心力為Fi,向心減速度為頌線速度為以角速度為S1；繞地球外表

28、左近做圓周運動的天然衛(wèi)星受的向心力為F2,向心減速度為。2,線速度為2角速度為S；地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3,向心減速度為。3,線速度為1,3,角速度為S3。地球外表重力減速度為g,第一宇宙速度為H假定三者質(zhì)量相等，以下結(jié)論中錯誤的選項是（）A.F2>Fj>F1Be2=g>O3>lC.*'1=1'2=V>，'3D.G）1=C03<02【答案】C【解析】A、依據(jù)題意三者質(zhì)量相等，凱道半徑7】=72<7,3,物體1與同步衛(wèi)星3比擬，轉(zhuǎn)動角速度相等半徑大的向心力大故尸3>尸1,衛(wèi)星2與同步衛(wèi)星比擬，都由萬有引力提供向心力，故

29、半徑小的向心力大，所以有尸2>F39綜上所知A正確。B、D、物體1和衛(wèi)星3周期相等，那么角速度相等，即31=33,而減速度那么如>。1,衛(wèi)星2和衛(wèi)星3都靠萬有引力提供向心力，依據(jù)G等=m32r=巾。，得3=J等,a=知凱道半徑越大，角速度越小，向心減速度越小，那么2>。3,32>33.關于近地衛(wèi)星，有G篝*=mg=mO2,向心減速度等于外表的重力減速度，即g=2,所以3V刃2,故B正確，D正確。C、由A選項的剖析知道向心力RVE,依據(jù)向心力公式F=m（由于“八區(qū)一定，故wV?2,故C錯誤。此題選錯誤的應選C。18 .兩個中子星相互吸引旋轉(zhuǎn)并接近最終兼并成黑洞的進程，迷信

30、家預言在此進程中釋放引力波.依據(jù)牛頓力學，在中子星接近的進程中A.中子星間的引力變大B.中子星的線速度變小C.中子星的角速度變小D.中子星的減速度變小【答案】A誤。c、依據(jù) =啊某【解析】A、依據(jù)萬有引力定律：尸=警警，可知兩中子星的距離上減小時，中子星間的引力變大，A正確。B、依據(jù)二普=手，解得%=怪三，由于1平方的減小比4和小的減小量大，那么線速度增大，B錯c47r2如一豆4n2R.L247rX.Z?”.4n2L2=n2Z?2,解ni2=gA，mi=gt；:所以mi+爪2+&）=與券，據(jù)題意為Ei+巾2不變，£增大，那么7增大，即雙星系統(tǒng)運轉(zhuǎn)周期會隨間距減小而減小，而由角

31、速度3=差可得，角速度會增大，C錯誤。依據(jù)智產(chǎn)=撈1支=巾2a2知，L變小，那么兩星的向心減速度增大，D錯誤。應選A。19 .設在地球上和某天體上以相反的初速度豎直上拋一物體的最大高度比為（均不計阻力），且地球與該天體的半徑之比也為A,那么地球與此天體的質(zhì)量之比為（）A.1B.k2C.kD.：【答案】Ck【解析】在地球上：人=£某天體上：*=32g由于口所以斗=%9依據(jù)G等=mgG=mg爾產(chǎn)gWR?解何：不二淅3kRr綜上解得：*=k故應選C。20.如下圖，由A、B組成的雙星系統(tǒng)，繞它們連線上的一點做勻速圓周運動,其運轉(zhuǎn)周期為丁八、B間的距離為L,它們的線速度之比十2,那么A. AB

32、角速度比為：絲=：3B1B. AB質(zhì)量比為：出上Mb1C. A星球質(zhì)量為：Ma車上GT-D.兩星球質(zhì)量為：Ma+Mb車上GT-【答案】D【解析】A、萬有引力提供雙星做圓周運動的向心力，他們做圓周運動的周期T相等，依據(jù)s=或可知角速度之比為1:1,故A錯：BCD、依據(jù)u=sr,£=2,可知兩星球運動的半徑之比為£=2：1由牛頓第二定律得:畤也=%冬氏2"M產(chǎn)ix4tt*L3解何："1=方丁=后同理：華=m后)2rlGT2 3GT247r2rl乙287r2L3口ULU_47r乙8Qn2L3_47r電8且%+%=后+后=才所以AB質(zhì)量比為也=乙,故BC4告；D

33、對；Mb2綜上所述此題答案是：D21.據(jù)每日郵報2021年4月18日報道，美國國度航空航天局(NASA)目前宣布初次在太陽系外發(fā)現(xiàn)美地"行星Kepki,-186f.假設宇航員乘坐宇宙飛船抵達該行星，停止迷信觀測：該行星自轉(zhuǎn)周期為T；宇航員在該行星北極”距該行星空中左近力處自在釋放i小球引力視為恒力，落地時間為，。該行星半徑為五,萬有引力常量為G,那么以下說法正確的選項是A.B.C.D.該行星的第一宇宙速度為:宇宙飛船繞該星球做圓周運動的周期不小于戊后該行星的平均密度為之2G7TL_假設該行星存在一顆同步衛(wèi)星，其距行星外表高度為y需【答案】B【解析】依據(jù)自在落體運動求得星球外表的重力減

34、速度g=號；星球的第一宇宙速度”=阿=厝,故A錯加8,故B正確；由G黑誤：依據(jù)萬有引力提供圓周運意向心力有：G竽 =mr4可得衛(wèi)星的周期7 =r-越小，衛(wèi)星的最小半徑為R,那么周期最小值為心切=mg =m有：M =蕓"，所以星球的密度p=£,可知凱道半徑越小周期,故C錯誤；同步衛(wèi)星的周期與星球自轉(zhuǎn)周期相反故有：=m(R+/i)里，代入數(shù)據(jù)解得：h=1竺二-R.故D錯誤。應選B。(K+h)-zT-72tt-L22.美國在2021年2月11日宣布探測到引力波的存在"，天文學家經(jīng)過觀測雙星軌道參數(shù)的變化來直接驗證引力波的存在，證明了GW150914是兩個黑洞并合的事情，

35、GW150914是一個36倍太陽質(zhì)量的黑洞和一個29倍太陽質(zhì)量的黑洞并合事情。假定這兩個黑洞繞它們連線上的某點做圓周運動，且這兩個黑洞的間距緩慢減小，假定該黑洞系統(tǒng)在運動進程中各自質(zhì)量不變且不受其它星系的影響，那么關于這兩個黑洞的運動，以下說法正確的選項是A.這兩個黑洞做圓周運動的向心減速度大小一直相等B.36倍太陽質(zhì)量的黑洞比29倍太陽質(zhì)量的黑洞運轉(zhuǎn)的軌道半徑小C.這兩個黑洞運轉(zhuǎn)的線速度大小一直相等D.隨兩個黑洞的間距緩慢減小，這兩個黑洞運轉(zhuǎn)的周期也在增大【答案】B【解析】依據(jù)爺可得由2=噫2依據(jù)也浮市22r2可得F=警迤)由知巴1=2,質(zhì)量與就道半徑成正比，所以36倍太陽質(zhì)量的黑洞就道半徑

36、比29倍太陽質(zhì)量的黑洞就道Frx半徑小。故B正確；依據(jù)4=82：可知，角速度相等，質(zhì)量大的半徑小，所以質(zhì)量大的向心減速度小，故A錯誤：這兩個黑洞共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，依據(jù)V=3T可以，質(zhì)量大的半徑小，所以質(zhì)量大的線速度小。故C錯誤；又：m1+巾2=竺巖產(chǎn)=穿，當mi+im不變時，L減小，那么T減小，即雙星系統(tǒng)運轉(zhuǎn)周期會隨間距減小而減小，故D錯誤：應選Be三、解答題23.據(jù)報道，迷信家們在距離地球20萬光年外發(fā)現(xiàn)了首顆系外宜居"行星。假定該行星質(zhì)量為地球質(zhì)量的6倍，半徑為地球半徑的2倍。假定某人在地球外衰能舉起60Ag的物體，試求：(1)人在這個行星外表能舉起的物體的質(zhì)量為多少？(2)這個行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？【答案】140kg2V3【解析】1物體在星體外表的重力等于物體遭到的萬有引力，又有同一團體在兩個星體外表能舉起的物體重力相反，故有：募三=加9地