高考物理二輪復(fù)習(xí)萬(wàn)有引力定律與航天專題訓(xùn)練含解析新人教版

1、B.V1 V 3 V 22014年高考二輪復(fù)習(xí)萬(wàn)有引力定律與航天1. 2012年10月25日，我國(guó)將第十六顆北斗衛(wèi)星“北斗 -G6”送入太空，并定點(diǎn)于地球靜止 軌道東經(jīng)110.5。由此，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的北斗系統(tǒng)將首先具備為亞太地區(qū)提供高精 度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并具短報(bào)文通信能力。其定位精度優(yōu)于 20m授時(shí)精度優(yōu) 于 100ns 。 關(guān)于這顆“北斗-G6” 衛(wèi)星以下說法中正確的有 ()A.這顆衛(wèi)星軌道平面與東經(jīng)110.5的經(jīng)線平面重合B.通過地面控制可以將這顆衛(wèi)星定點(diǎn)于杭州正上方C.這顆衛(wèi)星的線速度大小比離地350公里高的天宮一號(hào)空間站線速度要大D.這顆衛(wèi)星的周期一定等于地球自

2、轉(zhuǎn)周期答案：D解析：定點(diǎn)于地球靜止軌道的第十六顆北斗衛(wèi)星“北斗 -G6”是同步衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道平面 在赤道平面，衛(wèi)星的周期一定等于地球自轉(zhuǎn)周期，選項(xiàng) A錯(cuò)誤D正確；不能通過地面控制將 這顆衛(wèi)星定點(diǎn)于杭州正上方，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；這顆衛(wèi)星的線速度大小比離地350公里高的天宮一號(hào)空間站線速度要小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。2.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3,軌道1和2相切于Q點(diǎn)，軌道2和3相切于P點(diǎn)，設(shè)衛(wèi)星在1軌道和3軌道正常運(yùn)行的速度和加速度分別為V1、V3和31 33,在2軌道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度和加速度為 V2和32,且當(dāng)衛(wèi)星分別

3、在1、2、3軌道上正常運(yùn)行日周期分別為T1、F、T3,以下說法正確的是V1 V2 v 331 32 a 3T1 T2 33,在2軌道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度32=33,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。根據(jù)開普勒定律，衛(wèi)星在 1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)周期Ti T2 m,在它們之間的萬(wàn)有引力作用下有規(guī)則地運(yùn)動(dòng)著。如圖所示，我們可認(rèn)為行星在以某一定點(diǎn)C為中心、半徑為 a的圓周上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圖中沒有表示出恒星）。設(shè)萬(wàn)有引力常量為 G,恒星和行星的大小可忽略不計(jì)，則下圖中粗略反映恒 星、行星運(yùn)動(dòng)的軌道和位置的是（）行星m答案：C解析：質(zhì)量為 M的恒星和質(zhì)量為 m的行星（Mg,在它們之間的萬(wàn)有引力作用下圍繞它們的質(zhì)心做勻速圓

4、周運(yùn)動(dòng)。由于Mm粗略反映恒星、行星運(yùn)動(dòng)的軌道和位置的是圖Co14.2008年9月25日21時(shí)10分，神舟七號(hào)飛船成功發(fā)射，共飛行 2天20小時(shí)27分鐘，繞地球飛行45圈后，于9月28日17時(shí)37分安全著陸.航天員 產(chǎn)廠 一、翟志剛著“飛天”艙外航天服，在劉伯明的配合下，成功完成了空間出艙活動(dòng)，進(jìn)行了太空 行走.出艙活動(dòng)結(jié)束后，釋放了伴飛衛(wèi)星，并圍繞軌道艙進(jìn)行伴飛試驗(yàn).神舟七號(hào)是由長(zhǎng)征一2F運(yùn)載火箭將其送入近地點(diǎn)為 A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，實(shí)施變軌后，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，其簡(jiǎn)化的模擬軌道如圖所示.假設(shè)近地點(diǎn)A距地面高度為h,飛船在預(yù)定圓軌道上飛行 n圈所用時(shí)間為t ,地球表面的重力加速度為 g,

5、地球半徑為 R,試求：（1）飛船在近地點(diǎn) A的加速度aA大小;（2）飛船在預(yù)定圓軌道上飛行速度v的大小.14、解析：（12 分）（1）由 GMm =（2 分）RGMm 2 = maA （2 分）（R h）2得:a _ gR2A （R h）2（2 分）（2）由 T = t （1 分） nGMm = m（）2r（2分）r TV = r （1 分）得：V=32*R2（2 分）15.）經(jīng)過天文望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)期觀測(cè)，人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了許多雙星系統(tǒng)，通過對(duì)它們的研究, 使我們對(duì)宇宙中物質(zhì)的存在形式和分布情況有了較深刻的認(rèn)識(shí)，雙星系統(tǒng)由兩個(gè)星體組成, 其中每個(gè)星體的大小都遠(yuǎn)小于兩星體之間的距離，一般雙星系統(tǒng)距

6、離其他星體很遠(yuǎn)，可以當(dāng)作孤立系統(tǒng)來處理（即其它星體對(duì)雙星的作用可忽略不計(jì)）.現(xiàn)根據(jù)對(duì)某一雙星系統(tǒng)的光度學(xué)測(cè)量確定：該雙星系統(tǒng)中每個(gè)星體的質(zhì)量都是 m兩者相距L,它們正圍繞兩者連線上的某一 點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).（1）試計(jì)算該雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)周期 Ti .（2）若實(shí)際中觀測(cè)到的運(yùn)動(dòng)周期為 Ta, F與Ti并不是相同的，目前有一種流行的理論認(rèn)為，在宇宙中可能存在一種觀測(cè)不到的暗物質(zhì)，它均勻地充圖14滿整個(gè)宇宙，因此對(duì)雙星運(yùn)動(dòng)的周期有一定的影響.為了簡(jiǎn)化模型，我們假定在如圖 14所示的球體內(nèi)（直徑看作 L）均勻分布的這種暗物質(zhì)才對(duì)雙星有引力的作用，不考慮其他暗物質(zhì)對(duì)雙星的影響，已知這種暗物質(zhì)的密度為p ,

7、求Ti： T2.解：（1）兩星的角速度相同，故2F = mr2 Hm mL2（2分）可得 r1 = r2兩星繞連線的中點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，則Gm2了解得2Gm ,L3（2分）所以（2）2 二 _9 L32Gm 2GmL3D （2 分）由于暗物質(zhì)的存在，雙星的向心力由兩個(gè)力的合力提供，則2_ m _ mMG 丁 GmL （；L）22（2分）M為暗物質(zhì)質(zhì)量，M（1分）解和式得:（1分）一，一 2 二可求得：T2 = co2GmL3（1分）聯(lián)立、式解得:T1：T2.J+如：1， 3m16.“嫦娥一號(hào)”的成功發(fā)射,為實(shí)現(xiàn)中華民族幾千年的奔月夢(mèng)想邁出了重要的一步。已知“嫦娥一號(hào)”繞月飛行軌道近似圓周，距月球表面的高度為H,飛行周期為T,月球的半 徑為R萬(wàn)有引力常量為 G,假設(shè)宇航H在飛船上，飛船在月球表面附近豎直平面內(nèi)俯沖，在最低點(diǎn)附近作半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員質(zhì)量是 m,飛船經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度是 v;。求：（1）月球的質(zhì)量M是多大？（2）經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，座位對(duì)宇航員的作用力F是多大？.解析：（15分） TOC o 1-5 h z （1）設(shè)“嫦娥一號(hào)”的質(zhì)