重庆市高考物理一轮专题 第18讲 万有引力定律与航天A卷.docx
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重庆市高考物理一轮专题第18讲万有引力定律与航天A卷
重庆市2020年高考物理一轮专题:
第18讲万有引力定律与航天A卷
姓名:
________班级:
________成绩:
________
一、单选题(共10题;共20分)
1.(2分)轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星。
它运行时能到达南北极区的上空,需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。
如图所示,若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟,则()
A.该卫星发射速度一定小于7.9km/s
B.该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1∶4
C.该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2∶1
D.该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能
2.(2分)(2018·全国Ⅱ卷)2018年2月,我国500m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒冲量“J0318+0253”,其自转周期T=5.19ms。
假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为
。
以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为()
A.
B.
C.
D.
3.(2分)如图所示,操场两边放着半径分别为r1、r2,质量分别为m1、m2的篮球和足球,二者的间距为r.则两球间的万有引力大小为()
A.
B.
C.
D.
4.(2分)(2018·浙江模拟)2018年7月22日美国在卡纳维拉尔角空军基地成功发射了地球同步轨道卫星Telstar19Vantage,定点在西经63度赤道上空
年7月25日欧洲航天局在圭亚那太空中心成功发射了4颗伽利略导航卫星
、20、21、
,这4颗伽利略导航卫星质量大小不等,运行在离地面高度为23616km的中地球轨道
设所有卫星绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是()
A. 这4颗伽利略导航卫星运行时所需的向心力大小相等
B.
运行时周期小于Telstar19Vantage的运行周期
C.Telstar19Vantage运行时线速度可能大于地球第一宇宙速度
D.
运行时的向心加速度小于Telstar19Vantage的向心加速度
5.(2分)(2018高一上·嘉兴期中)如图所示,带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动,质量为m的小球A用轻质细线悬挂于支架前端,右端质量为M的物块B始终相对于小车静止。
B与小车平板间的动摩擦因数为μ。
若某段时间内观察到轻质细线偏离竖直方向θ角,则()
A.物块B所受摩擦力为零
B.小车的加速度大小为gsinθ
C.轻质细线对小球A的拉力大小为mgcosθ
D.小车对物块B的作用力大小为
6.(2分)(2017高一下·红桥期中)“神州八号”与“天宫一号”成功对接,是我国航天事业取得的又一辉煌成果.对接后它们一起沿半径为r的圆轨道绕地球飞行,已知地球的质量为M,万有引力常量为G,它们一起运行的线速度大小为()
A.
B.
C.
D.
7.(2分)(2017高一下·简阳期中)地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为al,地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r,向心加速度为a2.已知万有引力常量为G,地球半径为R,地球赤道表面的重力加速度为g.下列说法正确的是()
A.地球质量M=
B.地球质量M=
C.a1、a2、g的关系是g<a1<a2
D.加速度之比
=
8.(2分)(2017高二下·临漳期中)氮原子核由两个质子与两个中子组成,这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力,则3种力从大到小的排列顺序是()
A.核力、库仑力、万有引力
B.万有引力、库仑力、核力
C.库仑力、核力、万有引力
D.核力、万有引力、库仑力
9.(2分)质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动.已知月球质量为M,月球半径为R,月球表面重力加速度为g,引力常量为G,不考虑月球自转的影响,则航天器的()
A.线速度v=
B.角速度ω=
C.运行周期T=π
D.向心加速度a=
10.(2分)(2019高一下·扬州期末)德国天文学家们曾于2008年证实,位于银河系中心,与地球相距2.6万光年的“人马座A”其实是一个质量超大的黑洞.假设银河系中心仅此一个黑洞,太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动,则根据下列哪组数据可以估算出该黑洞的质量(引力常量已知)()
A.太阳系的质量和太阳系绕该黑洞公转的周期
B.太阳系的质量和太阳系到该黑洞的距离
C.太阳系的运行速度和该黑洞的半径
D.太阳系绕该黑洞公转的周期和公转的半径
二、多选题(共5题;共15分)
11.(3分)(2019高一下·珠海月考)关于地球的同步卫星,下列说法正确的是()
A.它处于平衡状态,且具有一定的高度
B.它的加速度小于9.8m/s2
C.它的周期是24h,且轨道平面与赤道平面重合
D.它绕行的速度小于7.9km/s
12.(3分)(2018高二上·遵义月考)暗物质是二十一世纪物理学之谜,对该问题的研究可能带来一场物理学的革命。
为了探测暗物质,我国已成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星。
已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于其运动周期),运动的弧长为s,与地球中心连线扫过的角度为β(弧度),引力常量为G,则下列说法中正确的是()
A.“悟空”的线速度大于第一宇宙速度
B.“悟空”的环绕周期为
C.地球同步卫星的向心加速度大于“悟空”的向心加速度
D.地球的质量为
13.(3分)(2019高一下·蒙山月考)已知下列那组数据,可计算出地球的质量:
()
A.地球绕太阳运行的周期T地及地球离太阳中心的距离R地日
B.月球绕地球运行的周期T月及月球离地球中心的距离R月地
C.人造地球卫星在地球表面附近绕行时的速度V和运行周期T卫
D.若不考虑地球的自转,已知地球的半径及重力加速度
14.(3分)(2017高一下·黄梅期中)我国研制的“嫦娥三号”月球探测器于2013年12月1日发射成功,并成功在月球表面实现软着陆.探测器首先被送到距离月球表面高度为H的近月轨道做匀速圆周运动,之后在轨道上的A点实施变轨,使探测器绕月球做椭圆运动,当运动到B点时继续变轨,使探测器靠近月球表面,当其距离月球表面附近高度为h(h<5m)时开始做自由落体运动,探测器携带的传感器测得自由落体运动时间为t,已知月球半径为R,万有引力常量为G.则下列说法正确的是()
A.“嫦娥三号”的发射速度必须大于第一宇宙速度
B.探测器在近月圆轨道和椭圆轨道上的周期相等
C.“嫦娥三号”在A点变轨时,需减速才能从近月圆轨道进入椭圆轨道
D.月球的平均密度为
15.(3分)(2015高一下·枣阳期中)宇宙飞船以周期为T绕地球作近地圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程,如图所示.已知地球的半径为R,引力常量为G,地球自转周期为T0.太阳光可看作平行光,宇航员在A点测出的张角为α,则()
A.飞船绕地球运动的线速度为
B.一天内飞船经历“日全食”的次数为
C.飞船每次经历“日全食”过程的时间为
D.地球质量为
三、综合题(共5题;共65分)
16.(15分)(2017高一下·新余期末)我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星﹣500”的实验活动.假设王跃登陆火星后,测得火星的半径是地球半径的
,质量是地球质量的
.已知地球表面的重力加速度是g,地球的半径为R,忽略火星以及地球自转的影响,求:
(1)
火星表面的重力加速度g′的大小;
(2)
王跃登陆火星后,经测量发现火星上一昼夜的时间为t,如果要发射一颗火星的同步卫星,它正常运行时距离火星表面将有多远?
17.(10分)(2018高一下·榆树期中)宇航员在某星球表面让一个小球以初速
做竖直上抛运动,经过时间t小球落到星球表面.
(1)求该星球表面附近的重力加速度g;
(2)已知该星球的半径为R,万有引力常量为G,求该星球的密度ρ.
(3)要使物体不再落回星球表面,沿星球表面平抛出的速度至少应是多少?
18.(10分)(2018高一下·应县期中)如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,经时间t落地,落地时速度与水平地面间的夹角为α,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度g′。
(2)该星球的第一宇宙速度v。
(3)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T。
19.(15分)(2017高一下·黄梅期中)“伽利略”木星探测器,从1989年10月进入太空起,历经6年,行程37亿千米,终于到达木星周围,此后在t秒内绕木星运行N圈后,对木星及其卫星进行考察,最后坠入木星大气层烧毁,设这N圈都是绕木星在同一圈周上运行,其运行速率为v,探测器上的照相机正对木星拍摄整个木星时的视角为θ(如图所示),设木星为一球体,求:
(1)
木星探测器在上述圆形轨道上运行时的轨道半径;
(2)
木星的第一宇宙速度.
20.(15分)(2017高一下·邹平期中)地球的两颗人造卫星质量之比m1:
m2=1:
2,圆周轨道半径之比r1:
r2=1:
2.
求:
(1)
线速度之比;
(2)
角速度之比;
(3)
运行周期之比;
(4)
向心力之比.
参考答案
一、单选题(共10题;共20分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
二、多选题(共5题;共15分)
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
三、综合题(共5题;共65分)
16-1、
16-2、
17-1、
17-2、
17-3、
18-1、
18-2、
18-3、
19-1、
19-2、
20-1、
20-2、
20-3、
20-4、
- 配套讲稿:
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