2021屆新高考物理三輪沖刺微提能練：萬(wàn)有引力與航天（含解析）

2021屆新高考物理三輪沖刺微專題提能練

萬(wàn)有引力與航天

一、選擇題

1、中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系

統(tǒng)，是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

(GLONASS)之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng).如圖所示是北斗導(dǎo)航系

統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運(yùn)動(dòng)，

a是地球同步衛(wèi)星，貝心)

A.衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度

B.衛(wèi)星a的加速度大于b的加速度

C.衛(wèi)星a的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度

D.衛(wèi)星b的周期大于24h

2、(多選)宇宙中有這樣一種三星系統(tǒng)，系統(tǒng)由兩個(gè)質(zhì)量為m的小星

體和一個(gè)質(zhì)量為M的大星體組成，兩個(gè)小星體圍繞大星體在同一圓形

軌道上運(yùn)行，軌道半徑為r.關(guān)于該三星系統(tǒng)的說(shuō)法正確的是()

A.在穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，大星體提供兩小星體做圓周運(yùn)動(dòng)的向

心力

B.在穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，大星體應(yīng)在小星體軌道中心，兩小星

體在大星體相對(duì)的兩側(cè)

3

4nz2

C.小星體運(yùn)行的周期為T="/一人、

7G（4/什加）

3

4冗

D.大星體運(yùn)行的周期為,77八丁

7G（4〃+加

3、“高分六號(hào)”是一顆地球同步衛(wèi)星，該衛(wèi)星是中國(guó)國(guó)內(nèi)光譜分辨

率最高的衛(wèi)星，也是國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣和陸地進(jìn)行綜合觀測(cè)的全

譜段高光譜衛(wèi)星，可實(shí)現(xiàn)多種觀測(cè)數(shù)據(jù)融合應(yīng)用.下列關(guān)于“高分六

號(hào)”的說(shuō)法正確的是（）

A.它定點(diǎn)在北京正上空

B.它定點(diǎn)在赤道正上空，且與地球自轉(zhuǎn)周期相同

C.它的周期可以與地球自轉(zhuǎn)周期不同但其高度和環(huán)繞速度是定

值

D.它的周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同，但軌道高度和環(huán)繞速度可以

選擇，當(dāng)高度增大時(shí)，環(huán)繞速度減小

4、火星成為我國(guó)深空探測(cè)的第二顆星球，假設(shè)火星探測(cè)器在著陸前,

繞火星表面勻速飛行（不計(jì)周圍其他天體的影響），宇航員測(cè)出飛行N

圈用時(shí)t,已知地球質(zhì)量為物，地球半徑為此火星半徑為r,地球表

面重力加速度為g,則（）

A.火星探測(cè)器勻速飛行的速度約為二也

42Rr

B.火星探測(cè)器勻速飛行的向心加速度約為

4JijVr

C.火星探測(cè)器的質(zhì)量為育廠

D.火星的平均密度為

gRt

5、宇宙空間有一種由三顆星體4、B、。組成的三星體系，它們分別

位于等邊三角形/比的三個(gè)頂點(diǎn)上，繞一個(gè)固定且共同的圓心。做勻

速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道如圖中實(shí)線所示，其軌道半徑乃Vr0忽略其他

星體對(duì)它們的作用，關(guān)于這三顆星體，下列說(shuō)法正確的是（）

A.線速度大小關(guān)系是匕</<么

B.加速度大小關(guān)系是aA>aB>ac

C.質(zhì)量大小關(guān)系是⑸=儡=例

D.角速度大小關(guān)系是以＜3c

6、假設(shè)探測(cè)器到達(dá)火星附近時(shí)，先在高度恰好等于火星半徑的軌道

上環(huán)繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得運(yùn)動(dòng)周期為T,之后通過(guò)變軌、減

速落向火星.探測(cè)器與火星表面碰撞后，以速度了豎直向上反彈，經(jīng)

過(guò)時(shí)間方再次落回火星表面.不考慮火星的自轉(zhuǎn)及火星表面大氣的影

響，已知萬(wàn)有引力常量為G,則火星的質(zhì)量"和火星的星球半徑〃分

別為（）

A-氣28」七產(chǎn)^167^

Mvf

B-"=128dG嚴(yán)4許3

"vT

口氣024n%產(chǎn)”=32d方

vTvT

D-"=1024nt產(chǎn)仁而五

7、（多選）我國(guó)的“天鏈一號(hào)”是地球同步軌道衛(wèi)星，可為載人航天

器及中低軌道衛(wèi)星提供數(shù)據(jù)通訊.如圖為“天鏈一號(hào)”以赤道平面

內(nèi)的低軌道衛(wèi)星從地球的位置關(guān)系示意圖：。為地心，地球相對(duì)衛(wèi)

星a、b的張角分別為氏和即（即圖中未標(biāo)出），衛(wèi)星a的軌道半徑

是力的4倍.已知衛(wèi)星a、6繞地球同向運(yùn)行，衛(wèi)星a的周期為北

在運(yùn)行過(guò)程中由于地球的遮擋，衛(wèi)星6會(huì)進(jìn)入與衛(wèi)星a通訊的盲區(qū).衛(wèi)

星間的通訊信號(hào)視為沿直線傳播，信號(hào)傳輸時(shí)間可忽略.下列分析正

確的是（）

\h/

"、.......?/

A.張角氏和斯?jié)M足sin%=4sin%

B.衛(wèi)星6的周期為一

O

氏+。2

C.衛(wèi)星力每次在盲區(qū)運(yùn)行的時(shí)間為下17

氏+e,

D.衛(wèi)星8每次在盲區(qū)運(yùn)行的時(shí)間為房17

8、（多選）某物理興趣小組通過(guò)查資料得到以下量的具體數(shù)據(jù)（用字母

表示）：地球半徑"，地球質(zhì)量加，日地中心距離八地球的近地衛(wèi)星

繞地球運(yùn)行的周期九地球的同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期％,地球繞

太陽(yáng)運(yùn)行的周期T.由此可知（）

A.太陽(yáng)質(zhì)量為青

B.太陽(yáng)質(zhì)量為喘

C.地球同步衛(wèi)星離地面的高度為—1R

)

D.地球同步衛(wèi)星離地面的高度為（勺與一1R

9、宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此的萬(wàn)有引力作用，

分別圍繞其連線上的某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，稱為雙星系

統(tǒng).由恒星/與恒星夕組成的雙星系統(tǒng)繞其連線上的。點(diǎn)做勻速圓周

運(yùn)動(dòng)，如圖所示.已知它們的運(yùn)行周期為7,恒星力的質(zhì)量為弘恒

星B的質(zhì)量為

AR3/,引力常量為

O----------2----O

G,則下列判斷正確的是（）

GMf

A.兩顆恒星相距A2

JI

B.恒星/與恒星方的向心力之比為3:1

C.恒星/與恒星夕的線速度之比為1：3

D.恒星/與恒星〃的軌道半徑之比為艱：1

10、（多選）“行星沖日”現(xiàn)象可以簡(jiǎn)化為如圖所示的模型，力、〃兩

個(gè)行星繞同一恒星。做圓周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向相同，4行星的周期九

方行星的周期為應(yīng)在某一時(shí)刻，兩行星第一次相遇（即兩行星距離

最近），貝IJ（）

A.經(jīng)過(guò)時(shí)間力=彳十&兩行星將第二次相遇

TT

B.經(jīng)過(guò)時(shí)間Z=六:，兩行星將第二次相遇

12—1\

T-i-T

C.經(jīng)過(guò)時(shí)間力=」尸，兩個(gè)行星將第一次相距最遠(yuǎn)

乙

1TT

D.經(jīng)過(guò)時(shí)間力=萬(wàn)?六尸兩個(gè)行星將第一次相距最遠(yuǎn)

21-1-1\

11.（多選）開普勒-452b距離地球1400光年.如果將開普勒-452b

簡(jiǎn)化成如圖所示的模型：MN為該星球的自轉(zhuǎn)軸線.43是該星球表面

的兩點(diǎn)，它們與地心。的連線03與地軸的夾角分別為

￡=30。,6=60。；在A、B兩點(diǎn)分別放置質(zhì)量為〃公%的兩物體.設(shè)該星球

的自轉(zhuǎn)周期為T,半徑為R,引力常量為G.則下列說(shuō)法正確的是（）

A.該星球的第一宇宙速度為學(xué)

B.若不考慮該星球自轉(zhuǎn)，在力點(diǎn)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)質(zhì)量為%的物體，平

衡時(shí)示數(shù)為R則星球的質(zhì)量為普

GtnA

C.放在A、B兩處的物體隨星球自轉(zhuǎn)的向心力之比為溫

D.放在4B兩處的物體隨星球自轉(zhuǎn)的向心力之比為.

12、（多選）如圖所示，P、0兩顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期

分別為〃和22某時(shí)刻R0剛好位于地球同側(cè)同一直線上，經(jīng)△方

又出現(xiàn)在地球同側(cè)同一直線上，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.A。兩顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為

0兩顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為汨

B.P、

2

C.△方可能為可④

O

D.△方可能為46

13、如圖所示，土星和火星都在圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)

定律可知（）

土第”、

/，」....

（火星；太陽(yáng)?jj

\、、----J/

\、&________J

A.土星遠(yuǎn)離太陽(yáng)的過(guò)程中，它的速度將減小

B.土星和火星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)

C.土星比火星的公轉(zhuǎn)周期大

D.土星遠(yuǎn)離太陽(yáng)的過(guò)程中，它與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)

的面積逐漸增大

14、兩顆人造衛(wèi)星繞地球逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星1、衛(wèi)星2分別沿圓軌道、

橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，圓的半徑與橢圓的半長(zhǎng)軸相等，兩軌道相交于A.B

兩點(diǎn)，某時(shí)刻兩衛(wèi)星與地球在同一直線上，如圖所示，下列說(shuō)法中正

確的是（）

A

A.兩衛(wèi)星在圖示位置的速度外=匕

B.兩衛(wèi)星在/處的加速度大小相等

C.兩顆衛(wèi)星在力或〃點(diǎn)處可能相遇

D.兩衛(wèi)星永遠(yuǎn)不可能相遇

15、2019年5月17日，我國(guó)成功發(fā)射第45顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，該衛(wèi)

星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）.該衛(wèi)星（）

A.入軌后可以位于北京正上方

B.入軌后的速度大于第一宇宙速度

C.發(fā)射速度大于第二宇宙速度

D.若發(fā)射到近地圓軌道所需能量較少

16、（多選）地面衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生產(chǎn)、生活等方

面發(fā)揮著巨大作用，對(duì)地面上的重要目標(biāo)需要衛(wèi)星不間斷地進(jìn)行跟蹤

監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)重要任務(wù).假設(shè)在赤道上有一個(gè)需跟蹤監(jiān)測(cè)的目標(biāo)，某監(jiān)

測(cè)衛(wèi)星位于赤道平面內(nèi)，離地面的飛行高度為此飛行方向與地球自

轉(zhuǎn)方向相同，設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期為北地球半徑為尼地球表面的重

力加速度為g,忽略大氣層對(duì)光線傳播的影響，則此衛(wèi)星在一個(gè)運(yùn)動(dòng)

周期內(nèi)對(duì)目標(biāo)連續(xù)監(jiān)測(cè)的最長(zhǎng)時(shí)間為t,衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期為r,則

()

17、（多選）荷蘭“MarsOne”研究所推出了2023年讓志愿者登陸火

星、建立人類聚居地的計(jì)劃.假設(shè)登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過(guò)

程.已知引力常量為G,則下列說(shuō)法正確的是（）

軌道ni.—................」、、

1.......7、

A.飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行的周期外/

B.飛船在軌道I上的機(jī)械能大于在軌道II上的機(jī)械能

C.飛船在夕點(diǎn)從軌道II變軌到軌道I,需要在夕點(diǎn)朝速度方向

噴氣

D.若軌道I貼近火星表面，已知飛船在軌道I上運(yùn)動(dòng)的角速度,

可以推知火星的密度

18、假如地球自轉(zhuǎn)速度增大，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.放在赤道地面上物體的萬(wàn)有引力不變

B.放在兩極地面上物體的重力不變

C.放在赤道地面上物體的重力減小

D.放在兩極地面上物體的重力增大

二、非選擇題

19、火星的半徑是地球的一半，質(zhì)量是地球的1/9.一宇航員的質(zhì)量

是72kg,則它在火星上所受的重力是多大？這名宇航員在地球上最

多能舉起100kg的物體，那么他在火星上最多能舉起質(zhì)量為多大的

物體？（地球表面的重力加速度為g=10m/s2）

20、如圖所示，火箭內(nèi)平臺(tái)上放有測(cè)試儀器，火箭從地面起動(dòng)后,

以加速度f(wàn)豎直向上勻加速運(yùn)動(dòng)，升到某一高度時(shí)，測(cè)試儀對(duì)平臺(tái)的

壓力為起動(dòng)前壓力的右.已知地球半徑為凡求火箭此時(shí)離地面的高

度.（g為地面附近的重力加速度）

21、如圖所示是月亮女神、嫦娥1號(hào)繞月做圓周運(yùn)行時(shí)某時(shí)刻的圖片,

用A、石、工、分別表示月亮女神和嫦娥1號(hào)的軌道半徑及周期,

用A表示月亮的半徑.

月亮?舞2嫦娥?號(hào)

（1）請(qǐng)用萬(wàn)有引力知識(shí)證明：它們遵循m其中A是只與

月球質(zhì)量有關(guān)而與衛(wèi)星無(wú)關(guān)的常量；

⑵經(jīng)多少時(shí)間兩衛(wèi)星第一次相距最遠(yuǎn);

(3)請(qǐng)用所給嫦娥1號(hào)的已知量，估測(cè)月球的平均密度.

22、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射到距地面高度為九的近

地圓軌道上，在衛(wèi)星經(jīng)過(guò)力點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火實(shí)施變軌進(jìn)入橢圓軌道，最后在

橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)6點(diǎn)再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送入同步軌道，如圖所示.已

知同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期為7,地球的半徑為凡地球表面重力加速度

為g,忽略地球自轉(zhuǎn)的影響.求：

_V;同技軌道

(1)衛(wèi)星在近地點(diǎn)/的加速度大小；

(2)遠(yuǎn)地點(diǎn)方距地面的高度.

答案與解析

1、A

解析：a的軌道半徑大于c的軌道半徑，因此衛(wèi)星a的角速度小

于。的角速度，選項(xiàng)A正確；a的軌道半徑與b的軌道半徑相等，因

此衛(wèi)星a的加速度等于。的加速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；a的軌道半徑大于

地球半徑，因此衛(wèi)星a的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

a的軌道半徑與8的軌道半徑相等，衛(wèi)星。的周期等于a的周期，為

24h,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

2、BC

解析：在穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，對(duì)某一個(gè)環(huán)繞星體而言，受到其他

兩個(gè)星體的萬(wàn)有引力，兩個(gè)萬(wàn)有引力的合力提供環(huán)繞星體做圓周運(yùn)動(dòng)

的向心力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，大星體應(yīng)在小星體軌

道中心，兩小星體在大星體相對(duì)的兩側(cè)，選項(xiàng)B正確；對(duì)某一個(gè)小星

.GMmGmm4耳'rm一,口,口八、一，一入……、，

體有+=一不—，斛得小星體足仃的周期為T=

r,(29r)3T

3

4兀q

i.....=＞選項(xiàng)C正確；大星體相對(duì)靜止，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

7G(4/什加

3、B

解析：它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，

那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是

不可能的；因此同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止不動(dòng)，所以必須定點(diǎn)在赤道的

正上方；地球同步衛(wèi)星和地球同步，因此同步衛(wèi)星的周期和地球自轉(zhuǎn)

周期一定相同故，A錯(cuò)誤，B正確，C錯(cuò)誤.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心

GMm4n2y

力列出等式：—〃+/,二=亍不+2)其中〃為地球半

徑，力為同步衛(wèi)星離地面的高度，因?yàn)橥叫l(wèi)星的周期必須與地球自

轉(zhuǎn)周期相同，所以7為一定值，根據(jù)上面等式得出：同步衛(wèi)星離地面

的高度力也為一定值，因?yàn)檐壍腊霃揭欢?，則線速度的大小也一定,

故D錯(cuò)誤.

4、B

2orNr

解析：火星探測(cè)器勻速飛行的速度約為r=-A錯(cuò)誤；火星

L

、r，一ZZfeV..八GM_1、，|A”?,

探測(cè)器勻速飛仃，G，對(duì)于地球，g=萬(wàn)，兩式結(jié)口，得至U

r2=rR

〃4兀M火3五頻小門…、口,日

M火=12g必一，火星的平均紿度為P=下=g必產(chǎn)，故D卒日慶；火生

探測(cè)器的質(zhì)量不可能計(jì)算出來(lái)，故c錯(cuò)誤.

5、A

9Jlr

解析：A項(xiàng)：三星體運(yùn)動(dòng)周期相同，根據(jù)公式T=——，可知匕V。

v

4JI2

〈心故A正確；B項(xiàng)：三星體運(yùn)動(dòng)周期相同，根據(jù)公式a=力1/

可知a」—故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：由于三星繞一個(gè)固定且共同的圓

心。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星體所受合外力提供向心力，每顆星受到的合

外力相同，根據(jù)/^二勿①所以如＞/%＞加。故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：三星體運(yùn)

2Ji

動(dòng)周期相同，根據(jù)公式7=——，可知叫=叫=3。故D錯(cuò)誤.

CL)

6、A

解析：探測(cè)器與火星表面碰撞后，以速度「豎直向上反彈，經(jīng)過(guò)

2v

時(shí)間方再次落回火星表面，則火星表面的重力加速度g=7,萬(wàn)有引

力常量為G,火星的質(zhì)量為物和火星的星球半徑為此則對(duì)火星表面

Mm

的物體有Gj=mg,探測(cè)器在高度恰好等于火星半徑的軌道上環(huán)繞火

Mm4兀*

星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期為T,則上-2必聯(lián)立解得R=

(LK)1

vTvT4

77—7；，故A項(xiàng)正確，B、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤.

16nt128nGt

7、BC

91r(\99r(\

解析：設(shè)地球半徑為r0,由題意可知sinsin于=T

2ra2rb

。，夕rr

r(=4rb,解得sin-^=4sin胃，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由戈=味，Ta=7,

n=4r,可知選項(xiàng)B正確；由題意可知，圖中爾夕兩點(diǎn)為盲

hO

(tt\

區(qū)的兩臨界點(diǎn)，由數(shù)學(xué)知識(shí)可得N4仍=氏+%,因而2n———=

bla)

即+%

%十%,解得［=-141T—T,選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.

8、AC

解析：設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為腸由萬(wàn)有引力提供向心力有6=專下,

在地球表面有片-=〃*必得"=宗，A正確，B錯(cuò)誤；由開

普勒第三定律有了=工^—，可得地球同步衛(wèi)星離地面的高度為h

=；住一1R,C正確，D錯(cuò)誤.

9、A

解析：兩恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來(lái)源于兩恒星的萬(wàn)有引

4Ji24n2

力，所以向心力大小相等，即，巧「乙=3,長(zhǎng)下八解得恒星4與恒星

〃的軌道半徑之比為北：々=3：1,故選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；設(shè)兩恒星相距

L,則的+〃=￡,打產(chǎn)亍￡,根據(jù)牛頓第二定律：，1/■干么尸田齊，解得人

3/C9JT

=\/二F，選項(xiàng)A正確；由得，恒星/與恒星〃的線速度

之比為3：1,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.

10、BD

解析：從第一次相距最近到第二次相距最近，轉(zhuǎn)過(guò)的角度差滿足:

’2n2n、TT

必一=2%方=占，故B正確；從相距

6J2)t=2JI,MF

一，2n2n

最近到相距最遠(yuǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角度差滿足：(%—以)「=耳，即———

I/ih

T①

弘'"=2(TLTD'故D正確.

11.BC

解析：該星球的第一宇宙速度”而干是該星球自轉(zhuǎn)的最大線

速度，所以A錯(cuò)誤；若不考慮該星球自轉(zhuǎn)，〃處的重力加速度”

mA

由6華=啊g得〃=陪=粵，B正確；放在43兩處的物體外、啊隨

RG5”

22

星球自轉(zhuǎn)的向心力分別為心=見。％=〃z,0Rsina,F?=mKorrR=〃%<yRsin夕,

1,F.tn.sina

則尹京麗=笈，C正確，D錯(cuò)誤?

12、AD

解析：根據(jù)開普勒第三定律2=”久2,可得只0兩顆衛(wèi)星繞

1。'乙1。)

地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為卷故A正確，B錯(cuò)誤；

兩衛(wèi)星從圖示位置到相距最近，滿足條件是尸比0多轉(zhuǎn)〃圈，則有:

lp

—《=〃(〃=1,2,3,…)，可得力=2AA(/?=1,2,3,…)，當(dāng)〃=1

1Q

時(shí)，t=2Ta,當(dāng)〃=2時(shí)，t=4Tn,故C錯(cuò)誤，D正確.

13、AC

解析：根據(jù)開普勒第二定律：對(duì)每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)行星的連線在

相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，所以土星遠(yuǎn)離太陽(yáng)的過(guò)程中，它的速度

將減小，故A正確；根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第一定律可知，土星和火星

繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是橢圓軌道，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第三定律：

所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相

等，由于土星的半長(zhǎng)軸比較大，所以土星的周期較大，選項(xiàng)C正確；

根據(jù)開普勒第二定律：對(duì)每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)行星的連線在相同時(shí)

間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，故D錯(cuò)誤；故選AC.

14、BD

解析：。為橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)，速度最小，匕表示做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的

速度，匕＞外，故A錯(cuò)誤；兩個(gè)軌道上的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到4點(diǎn)時(shí)，所受的萬(wàn)

有引力產(chǎn)生加速度&=?〃產(chǎn),加速度相同，故B正確；橢圓的半長(zhǎng)軸

與圓軌道的半徑相同，根據(jù)開普勒第三定律知，兩顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期

相等，則不會(huì)相遇，故D正確，C錯(cuò)誤.故選B、D.

15、D

riz2

解析：同步衛(wèi)星只能位于赤道正上方，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由蘭=竺知，衛(wèi)

rr

星的軌道半徑越大，衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度越小，因此入軌后

的速度小于第一宇宙速度（近地衛(wèi)星的速度），B項(xiàng)錯(cuò)誤；同步衛(wèi)星的

發(fā)射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若發(fā)射

到近地圓軌道，所需發(fā)射速度較小，所需能量較小，D項(xiàng)正確.

16、AC

Mm4兀22R

解析：根據(jù)行7右1=勿?27??大，得衛(wèi)星的周期7/=4兀

I乙/T，1~Glf

故A正確，B錯(cuò)誤；如圖所示，衛(wèi)星從4到昆地球自轉(zhuǎn)從。到〃

根據(jù)幾何關(guān)系，衛(wèi)星在2時(shí)間內(nèi)比地球自轉(zhuǎn)的角度多120度，則有3t

與方=|n,而衛(wèi)星的角速度黑由囪仁小得3

2n

解得t=（l、故C正確，D錯(cuò)誤.

U-2JL

35、8〃T）

17、ACD

解析：根據(jù)開普勒第三定律可知，飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行的

周期為＞與＞方，A正確；飛船在〃點(diǎn)從軌道II變軌到軌道I,需要在

〃點(diǎn)朝速度方向噴氣，從而使飛船減速，則飛船在軌道I上的機(jī)械能

小于在軌道II上的機(jī)械能，B錯(cuò)誤，C正確；若軌道I貼近火星表面,

il/fm

可認(rèn)為軌道半徑等于火星半徑，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，%=

mR「以及密度公式火星體積V^R\聯(lián)立解得。=%,

已知飛船在軌道I上運(yùn)動(dòng)的角速度，可以推知火星的密度，D正確.

18、ABC

Mm

解析：放在赤道地面上物體的萬(wàn)有引力4G下與自轉(zhuǎn)速度無(wú)關(guān)，故

不變，A正確；地球繞地軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在兩極點(diǎn)，物體轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為0,轉(zhuǎn)

動(dòng)所需向心力為0,此時(shí)物體的重力與萬(wàn)有引力相等，故轉(zhuǎn)速增加兩

極點(diǎn)的重力保持不變，故B正確，D錯(cuò)誤；赤道上的物體重力和向心

力的合力等于物體受到的萬(wàn)有引力，而萬(wàn)有引力不變，轉(zhuǎn)速增加時(shí)所

需向心力增大，故物體的重力將減小，故C正確.

19、答案：320N225kg

解析：忽略自轉(zhuǎn)的情況下，物體在星體表面的重力就是星體對(duì)物

體的萬(wàn)有引力，

則mg=(r^,即g=繆，①

同理，可得在火星表面的重力加速度g',

mg,=Gm-M^火-,r即rg，=G告M.火②^

以R火

40

由①②式得，g'=石m/s2.

設(shè)宇航員在火星上所受重力是G，，

,,40

G'=mg'=72X—N=320N,

y

由于該人的舉力不會(huì)變，即能舉起的最大重力不變，則在火