高中物理必修二 第六章萬有引力與航天極限練習(xí)

4/44/44/4萬有引力與航天極限練習(xí)〔限時40分〕一、單項選擇〔5x18=90〕1.對于質(zhì)量為m1和質(zhì)量為m2的兩個物體間的萬有引力的表達(dá)式,以下說法正確的選項是〔〕A.公式中的G是引力常量,它是由實(shí)驗(yàn)得出的,而不是人為規(guī)定的B.m1和m2所受引力總是大小相等,方向相反,是一對平衡力C.當(dāng)兩物體間的距離r趨近于零時,萬有引力無窮大D.當(dāng)有第三個物體m3放入m1、m2之間時,m1與m2間的萬有引力將增大2.設(shè)太陽質(zhì)量為M,某行星繞太陽公轉(zhuǎn)周期為T,軌道可視作半徑為r的圓．萬有引力常量為G,那么描述該行星運(yùn)動的上述物理量滿足 ()A．GM＝eq\f(4π2r3,T2) B．GM＝eq\f(4π2r2,T2)C．GM＝eq\f(4π2r2,T3) D．GM＝eq\f(4πr3,T2)3．【2019·新課標(biāo)Ⅲ卷】2019年4月,我國成功發(fā)射的天舟一號貨運(yùn)飛船與天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室完成了首次交會對接,對接形成的組合體仍沿天宮二號原來的軌道〔可視為圓軌道〕運(yùn)行。與天宮二號單獨(dú)運(yùn)行時相比,組合體運(yùn)行的：〔〕A．周期變大B．速率變大C．動能變大 D．向心加速度變大4.某個行星的半徑是地球半徑的一半,質(zhì)量也是地球的一半,那么它外表的重力加速度是地球外表的重力加速度的〔〕A.1/4倍B.1/2倍C.4倍D.2倍5．一名宇航員來到一個星球上,如果該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的一半,它的直徑也是地球直徑的兩倍,那么這名宇航員在該星球上所受的萬有引力大小是它在地球上所受萬有引力的()A．0.25倍B．0.125倍C．2.0倍 D．4.0倍6．有兩顆行星環(huán)繞某恒星轉(zhuǎn)動,它們的運(yùn)動周期之比為27∶1,那么它們的軌道半徑之比為()A．1∶27 B．9∶1C．27∶1 D．1∶97．經(jīng)國際小行星命名委員會命名的“神舟星〞和“楊利偉星〞的軌道均處在火星和木星軌道之間．“神舟星〞平均每天繞太陽運(yùn)行174萬公里,“楊利偉星〞平均每天繞太陽運(yùn)行145萬公里．假設(shè)兩行星均繞太陽做勻速圓周運(yùn)動,那么兩星相比擬：〔〕A．“神舟星〞的軌道半徑大B．“神舟星〞的公轉(zhuǎn)周期大C．“神舟星〞的加速度大D．“神舟星〞受到的向心力大8．航天飛機(jī)在進(jìn)入繞地球做勻速圓周運(yùn)動的軌道后,有宇航員走出機(jī)外,他將〔〕A．仍沿原軌道做勻速圓周運(yùn)動 B．由于慣性做勻速直線運(yùn)動C．向著地球中心方向落向地球 D．做平拋運(yùn)動9．2019年8月16日,墨子號量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星成功發(fā)射升空,這標(biāo)志著我國空間科學(xué)研究又邁出重要一步。衛(wèi)星在距地球外表高度為h的圓形軌道上運(yùn)動,運(yùn)行周期為T,引力常量為G,地球半徑為R,那么地球的質(zhì)量可表示為〔〕A.B.C.D.10．人造地球衛(wèi)星離地面的距離等于地球的半徑R,衛(wèi)星的運(yùn)行速度為V,地面上重力加速度為g,那么這三個量的關(guān)系是〔〕A．V＝eq\r(2gR)B．V＝eq\r(gR) C．V＝eq\r(\f(gR,2))D．V＝2eq\r(gR)11．隨著世界航空事業(yè)的開展,深太空探測已逐漸成為各國關(guān)注的熱點(diǎn)．假設(shè)深太空中有一顆外星球,質(zhì)量是地球質(zhì)量的2倍,半徑是地球半徑的1/2,那么以下判斷正確的選項是：〔〕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．某物體在該外星球外表上所受重力是在地球外表上所受重力的4倍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(yùn)行速度相同12．一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動,假設(shè)該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動,動能增大為原來的4倍,不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化,那么變軌前后衛(wèi)星的：〔〕A．向心加速度大小之比為1∶4 B．軌道半徑之比為4∶1C．周期之比為4∶1 D．角速度大小之比為1∶213．如下圖,a為放在赤道上相對地球靜止的物體,隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動,b為沿地球外表附近做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星〔軌道半徑等于地球半徑〕,c為地球的同步衛(wèi)星,以下關(guān)于a、b、c的說法中正確的選項是：A.a、b、c的向心加速度大小關(guān)系為ab>ac>aaB.a、b、c的角速度大小關(guān)系為ωa>ωb>ωcC.a、b、c的線速度大小關(guān)系為Va=Vb>VcD.a、b、c的周期關(guān)系為Ta>Tc>Tb14.2019年7月14日,“新視野〞號太空探測器近距離飛掠冥王星．冥王星與其附近的另一星體卡戎可視為雙星系統(tǒng),同時繞它們連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動．O點(diǎn)到冥王星的距離為兩者連線距離的八分之一,以下關(guān)于冥王星與卡戎的說法正確的選項是：〔〕A．質(zhì)量之比為8∶1B．向心力大小之比為1∶7C．角速度大小之比為1∶7D．線速度大小之比為1∶715．【2019·新課標(biāo)Ⅲ卷】2019年4月,我國成功發(fā)射的天舟一號貨運(yùn)飛船與天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室完成了首次交會對接,對接形成的組合體仍沿天宮二號原來的軌道〔可視為圓軌道〕運(yùn)行。與天宮二號單獨(dú)運(yùn)行時相比,組合體運(yùn)行的：〔〕A．周期變大 B．速率變大[來源:]C．動能變大 D．向心加速度變大16．【2019·天津卷】我國即將發(fā)射“天宮二號〞空間實(shí)驗(yàn)室,之后發(fā)生“神舟十一號〞飛船與“天宮二號〞對接。假設(shè)“天宮二號〞與“神舟十一號〞都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動,為了實(shí)現(xiàn)飛船與空間實(shí)驗(yàn)室的對接,以下措施可行的是：〔〕A．使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行,然后飛船加速追上空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對接B．使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行,然后空間實(shí)驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)對接C．飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速,加速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室,兩者速度接近時實(shí)現(xiàn)對接D．飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速,減速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室,兩者速度接近時實(shí)現(xiàn)對接17．【2019·北京卷】如下圖,一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道1繞地球E運(yùn)行,在P點(diǎn)變軌后進(jìn)入軌道2做勻速圓周運(yùn)動。以下說法正確的選項是：〔〕A．不管在軌道1還是軌道2運(yùn)行,衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度都相同B．不管在軌道1還是軌道2運(yùn)行,衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度都相同C．衛(wèi)星在軌道1的任何位置都具有相同加速度D．衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同動量(動量P=mv,v為瞬時速度)18．【2019·福建】如圖,假設(shè)兩顆人造衛(wèi)星a和b均繞地球做勻速圓周運(yùn)動,a、b到地心O的距離分別為r1、r2,線速度大小分別為v1、v2。那么：〔〕二、多項選擇〔11x5=55〕19．通信衛(wèi)星又叫同步衛(wèi)星,下面關(guān)于同步衛(wèi)星的說法中正確的選項是A.所有的地球同步衛(wèi)星都位于地球的赤道平面內(nèi)B.所有的地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量都相等C.所有的地球同步衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動的角速度都相等D.所有的地球同步衛(wèi)星離地心的距離都相等20．關(guān)于環(huán)繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星,以下說法正確的選項是：〔〕A．分別沿圓軌道和橢圓軌道運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星,可能具有相同的周期B．沿橢圓軌道運(yùn)行的一顆衛(wèi)星,在軌道不同位置可能具有相同的速率[來源:學(xué).科.網(wǎng)Z.X.X.K]C．在赤道上空運(yùn)行的兩顆地球同步衛(wèi)星,它們的軌道半徑有可能不同D．沿不同軌道經(jīng)過北京上空的兩顆衛(wèi)星,它們的軌道平面一定會重合21．【2019·江蘇卷】“天舟一號〞貨運(yùn)飛船于2019年4月20日在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空,與“天宮二號〞空間實(shí)驗(yàn)室對接前,“天舟一號〞在距離地面約380km的圓軌道上飛行,那么其：〔A〕角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度〔B〕線速度小于第一宇宙速度〔C〕周期小于地球自轉(zhuǎn)周期〔D〕向心加速度小于地面的重力加速度22．(多項選擇)以下說法正確的選項是()A．第一宇宙速度是從地面上發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度B．第一宇宙速度是在地球外表附近環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星的最大速度C．不同的星球,其第一宇宙速度都一樣D．衛(wèi)星從地面發(fā)射時的發(fā)射速度越大,那么衛(wèi)星距離地面的高度就越大,其環(huán)繞速度那么可能大于第一宇宙速度23.假設(shè)假設(shè)干年后,由于地球的變化,地球半徑變小,但地球質(zhì)量不變,地球的自轉(zhuǎn)周期不變,那么相對于現(xiàn)在：〔〕A．地球外表的重力加速度變大B．發(fā)射一顆衛(wèi)星需要的最小發(fā)射速度變大C．地球同步衛(wèi)星距離地球外表的高度變大D．地球同步衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的線速度變大24．三顆人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動,如下圖,mA＝mB<mC,那么三個衛(wèi)星的〔〕A．線速度關(guān)系是：VA>VB＝VCB．周期關(guān)系是：TA<TB＝TCC．向心力大小關(guān)系是：FA＝FB<FCD．半徑與周期的關(guān)系是：eq\f(R3A,T2A)＝eq\f(R3B,T2B)＝eq\f(R3C,T2C)25．地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可由r3＝EQ\F(a2b2c,4π2)求出,式中a的單位是m,b的單位是s,c的單位是m/s2,那么〔〕A．a(chǎn)是地球半徑,b是地球自轉(zhuǎn)的周期,c是地球外表處的重力加速度B．a(chǎn)是地球半徑,b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動的周期,c是同步衛(wèi)星的加速度C．a(chǎn)是赤道周長,b是地球自轉(zhuǎn)的周期,c是同步衛(wèi)星的加速度D．a(chǎn)是地球半徑,b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動的周期,c是地球外表處的重力加速度26．通過觀測冥王星的衛(wèi)星,可以推算出冥王星的質(zhì)量。假設(shè)衛(wèi)星繞冥王星做勻速圓周運(yùn)動,除了引力常量外,至少還需要兩個物理量才能計算出冥王星的質(zhì)量。這兩個物理量可以是〔〕A．衛(wèi)星的速度和角速度B．衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑C．衛(wèi)星的質(zhì)量和角速度D．衛(wèi)星的運(yùn)行周期和軌道半徑27.“天舟一號〞貨運(yùn)飛船于2019年4月20日在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空,與“天宮二號〞空間實(shí)驗(yàn)室對接前,“天舟一號〞在距離地面約380km的圓軌道上飛行,那么其：〔〕A.角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度B.線速度小于第一宇宙速度C.周期小于地球自轉(zhuǎn)周期D.向心加速度小于地面的重力加速度28．2010年10月1日,“嫦娥二號〞在四川西昌發(fā)射成功,10月6日實(shí)施第一次近月制動,進(jìn)入周期約為12h的橢圓環(huán)月軌道；10月8日實(shí)施第二次近月制動,進(jìn)入周期約為3.5h的橢圓環(huán)月軌道；10月9日實(shí)施第三次近月制動,進(jìn)入軌道高度約為100km的圓形環(huán)月工作軌道．實(shí)施近月制動的位置都是在相應(yīng)的近月點(diǎn)PA．從不同軌道經(jīng)過P點(diǎn)時,速度大小相同B．從不同軌道經(jīng)過P點(diǎn)(不制動)時,加速度大小相同C．在兩條橢圓環(huán)月軌道上穩(wěn)定運(yùn)行時,周期不同D．在橢圓環(huán)月軌道上運(yùn)行的過程中受到月球的萬有引力大小不變29．人造地球衛(wèi)星在運(yùn)行中,由于受到稀薄大氣的阻力作用,其運(yùn)動軌道半徑會逐漸減小,在此進(jìn)程中,以下說法中正確的選項是衛(wèi)星的速率將增大B.衛(wèi)星的周期將增大C.衛(wèi)星的向心加速度將增大D.衛(wèi)星的向心力將減小三、附加題〔5x3=15〕30．〔多項選擇〕2019年12月2日,我國探月衛(wèi)星“嫦娥三號〞在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空,飛行軌道示意圖如下圖．“嫦娥三號〞從地面發(fā)射后奔向月球,先在軌道Ⅰ上運(yùn)行,在P點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,Q為軌道Ⅱ上的近月點(diǎn),那么有關(guān)“嫦娥三號〞以下說法正確的選項是：〔〕A．由于軌道Ⅱ與軌道Ⅰ都是繞月球運(yùn)行,因此“嫦娥三號〞在兩軌道上運(yùn)行具有相同的周期B．“嫦娥三號〞從P到Q的過程中月球的萬有引力做正功,速率不斷增大C．雖然“嫦娥三號〞在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的速度,但是在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的加速度等于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的加速度D．由于均繞月球運(yùn)行,“嫦娥三號〞