高三物理（第04期）好題速遞分項(xiàng)解析匯編 專題06 萬(wàn)有引力定律（含解析）

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專題06 萬(wàn)有引力定律 一、選擇題 1.【江西省贛州市十三縣（市）十四校2017屆高三上學(xué)期期中聯(lián)考】由于受太陽(yáng)系中輻射出的高能射線和衛(wèi)星軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣影響，對(duì)我國(guó)神州飛船與天宮目標(biāo)飛行器在離地面343km的近圓形軌道上的載人空間交會(huì)對(duì)接．下面說(shuō)法正確的是（　　） A．如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時(shí)間后，天宮一號(hào)的動(dòng)能可能會(huì)減小 B．如不加干預(yù)，天宮一號(hào)的軌道高度將緩慢降低 C．為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間 D．航天員在天宮一號(hào)中處于失重狀態(tài)，說(shuō)明航天員不受地球引力作用 【答案】B 考點(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系 2.【遼寧省沈陽(yáng)市東北育才學(xué)校2017屆高三上學(xué)期第二次模擬考試】如圖所示，“嫦娥三號(hào)”的環(huán)月軌道可近似看成是圓軌道，觀察“嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道上的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過(guò)時(shí)間t通過(guò)的弧長(zhǎng)為l，該弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的圓心角為θ弧度．已知萬(wàn)有引力常量為G，則月球的質(zhì)量是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】線速度為：，角速度為：，根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系公式，有：，衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：，聯(lián)立解得：，故選項(xiàng)C正確。 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用 3.【河北省石家莊市第二中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第二期聯(lián)考】據(jù)報(bào)道，有科學(xué)家支持讓在2006年被除名的冥王星重新?lián)碛小靶行恰狈Q號(hào)。下表是關(guān)于冥王星的一些物理量（萬(wàn)有引力常量G已知），可以判斷下列說(shuō)法正確的是（ ） A．冥王星繞日公轉(zhuǎn)的線速度比地球繞日公轉(zhuǎn)的線速度大 B．冥王星繞日公轉(zhuǎn)的加速度比地球繞日公轉(zhuǎn)的加速度大 C．根據(jù)所給信息，可以估算太陽(yáng)的體積的大小 D．根據(jù)所給信息，可以估算冥王星表面重力加速度的大小 【答案】D 考點(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用 4.【哈三中2016—2017學(xué)年度上學(xué)期高三學(xué)年期中考試】甲、乙、丙為三顆圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星，軌道半徑之比為1：4：9，則： A．甲、乙、丙三顆衛(wèi)星圍繞地球的線速度之比為1：2：3 B．甲、乙、丙三顆衛(wèi)星圍繞地球的角速度之比為1： ： C．甲、乙、丙三顆衛(wèi)星圍繞地球的周期之比為1： ： D．甲、乙、丙三顆衛(wèi)星圍繞地球的向心加速度之比為1： ： 【答案】B ，故C錯(cuò)誤；萬(wàn)有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，向心加速度之比：，故D錯(cuò)誤； 考點(diǎn)：考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 5.【哈三中2016—2017學(xué)年度上學(xué)期高三學(xué)年期中考試】神州十一號(hào)已于10月19日凌晨成功與天宮二號(hào)成功實(shí)施自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，神州十一號(hào)發(fā)射過(guò)程為變軌發(fā)射，示意圖如圖所示，其中1為近地圓軌道，2為橢圓變軌軌道，3為天宮二號(hào)所在軌道，P為1、2軌道的交點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是： A．神州十一號(hào)在1軌道運(yùn)行時(shí)的動(dòng)能大于其在3軌道運(yùn)行時(shí)的動(dòng)能 B．神州十一號(hào)在1軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能大于其在2軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能 C．神州十一號(hào)在2軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能小于其在3軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能 D．神州十一號(hào)在1軌道運(yùn)行時(shí)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能大于其在2軌道運(yùn)行時(shí)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能 【答案】AC 考點(diǎn)：考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 6.【哈三中2016—2017學(xué)年度上學(xué)期高三學(xué)年期中考試】火星直徑約為地球的一半，表面重力加速度約為地球的0.4倍，則火星質(zhì)量約為地球的： A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根據(jù)星球表面的萬(wàn)有引力等于重力得：，解得：，火星直徑約為地球的一半，表面重力加速度約為地球的0.4倍，所以火星的質(zhì)量： ，故A正確 考點(diǎn)：考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 7.隨著我國(guó)登月計(jì)劃的實(shí)施，我國(guó)宇航員登上月球已經(jīng)不是夢(mèng)想；假如我國(guó)宇航員登上月球并在月球表面附近以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)時(shí)間t后回到出發(fā)點(diǎn)．已知月球的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，則下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．月球表面的重力加速度為 B．月球的質(zhì)量為 C．宇航員在月球表面獲得 的速度就可能離開(kāi)月球表面圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng) D．宇航員在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的繞行周期為 【答案】B 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 8.【山西省“晉商四?！?017屆高三11月聯(lián)考】2016年9月15日，我國(guó)第一個(gè)真正意義的太空實(shí)驗(yàn)室天宮二號(hào)發(fā)射成功，在離地高度約為400km的圓軌道上運(yùn)行，已知同步衛(wèi)星的運(yùn)行高度約為36000km，地球半徑約為6400km，則以下時(shí)間與天宮二號(hào)的公轉(zhuǎn)周期最接近的是 A.0.5h B.1.5h C.5h D.10h 【答案】B 【解析】根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可得，則，因T同=24h，則，故選B. 考點(diǎn)：開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律 9.【貴州省銅仁市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第三次月考理科】如圖所示，將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步軌道3，軌道1、2相切于Q點(diǎn)，2、3相切于P點(diǎn)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是 (　) A．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度小于它在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度 B．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度 C．衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道3的過(guò)程中衛(wèi)星動(dòng)能變小,衛(wèi)星的重力勢(shì)能增加,但衛(wèi)星的機(jī)械能增大。 D．衛(wèi)星在同步軌道3上的角速度等于在軌道1上的角速度 【答案】BC 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 10.【河北省滄州市第一中學(xué)2017屆高三11月月考】已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)其內(nèi)部物體的引力為零；假想在地球赤道正上方高h(yuǎn)處和正下方深為h處各修建一繞地心的環(huán)形真空軌道，軌道面與赤道面共面；兩物件分布在上述兩軌道中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道對(duì)它們均無(wú)作用力，設(shè)地球半徑為R，則（　?。? A．兩物體的速度大小之比為 B．兩物體的速度大小之比為 C．兩物體的加速度大小之比為 D．兩物體的加速度大小之比為 【答案】AC 【解析】設(shè)地球密度為ρ，則有：在赤道上方：， 在赤道下方： 解得：，，故AC正確；BD錯(cuò)誤．故選AC. 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 11.【溫州中學(xué)2017屆高三11月選考模擬考試】某同學(xué)在學(xué)習(xí)中記錄了一些與地球、月球有關(guān)的數(shù)據(jù)資料如表中所示，利用這些數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算地球表面與月球表面之間的距離s，則下列運(yùn)算公式中錯(cuò)誤的是（ ） 地球半徑 R=6400km 月球半徑 r=1740km 地球表面重力加速度 g0=9.80m/s2 月球表面重力加速度 g′=1.56m/s2 月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度 v=1km/s 月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)周期 T=27.3天 光速 c=2.998105km/s 用激光器向月球表面發(fā)射激光光束，經(jīng)過(guò)約t=2.565s接收到從月球表面反射回來(lái)的激光信號(hào) A． B． C． D． 【答案】A 【解析】月球表面的重力加速度g′與月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度v沒(méi)有關(guān)系，不能得到，則不能求出．故A錯(cuò)誤；由題，月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為：v=1km/s，周期為：T=27.3s，則月球公轉(zhuǎn)的半徑為：，s=R′-R-r=．故B正確．由題，激光器發(fā)出激光束從發(fā)出到接收的時(shí)間為t=2.565s，光速為c，則有：，故C正確；以月球?yàn)檠芯繉?duì)象，月球繞地球公轉(zhuǎn)時(shí)，由地球的萬(wàn)有引力提供向心力．設(shè)地球質(zhì)量為M，月球的質(zhì)量為m，則得：，又在地球表面，有： 聯(lián)立上兩式得： 則有：s=s=R′-R-r=R′=-R-r．故D正確．本題選不正確的，故選A. 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 12.【河南省八市重點(diǎn)高中2017屆高三上學(xué)期第二次質(zhì)量檢測(cè)】2016年10月19日凌晨3點(diǎn)31分，天宮二號(hào)在離地球393公里的近圓軌道上繞地球500多圈后與神舟十一號(hào)在太空牽手，完成了交會(huì)對(duì)接。由于組合體運(yùn)行的軌道處有極稀薄的氣體，若組合體只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，將組合體的軌道看作圓周。則組合體在之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列判斷正確的是： A．衛(wèi)星的高度將逐漸降低． B．由于氣體阻力做負(fù)功，衛(wèi)星動(dòng)能將逐漸減少． C．由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變． D．衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小量． 【答案】AD 考點(diǎn)：人造衛(wèi)星 13.【廣西桂林市桂林中學(xué)2017屆高三11月月考理科綜合】已知地球的半徑為R，地球的自轉(zhuǎn)周期為T,地表的重力加速度為g，要在地球赤道上發(fā)射一顆近地的人造地球衛(wèi)星，使其軌道在赤道的正上方，若不計(jì)空氣的阻力，那么( ) A.向東發(fā)射與向西發(fā)射耗能相同，均為 B.向東發(fā)射耗能為,比向西發(fā)射耗能多 C.向東發(fā)射與向西發(fā)射耗能相同，均為 D.向西發(fā)射耗能為，比向東發(fā)射耗能多 【答案】D 【解析】地球自轉(zhuǎn)方向自西向東，故向東發(fā)射衛(wèi)星可以充分利用地球自轉(zhuǎn)的線速度而消耗較少能量，故A錯(cuò)誤；地球自西向東自轉(zhuǎn)，故向東發(fā)射衛(wèi)星消耗能量較少，故B錯(cuò)誤；地球自轉(zhuǎn)方向自西向東，故向東發(fā)射衛(wèi)星可以充分利用地球自轉(zhuǎn)的線速度而消耗較少能量，故C錯(cuò)誤；在赤道表面地球自轉(zhuǎn)的線速度為，由于地球自西向東自轉(zhuǎn)，故在地球上向西發(fā)射衛(wèi)星時(shí)的發(fā)射速度為第一宇宙速度與地球自轉(zhuǎn)線速度之和，故根據(jù)動(dòng)能定理知其發(fā)射耗能為，故D正確．故選D. 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 14.【四川省資陽(yáng)市2017屆高三上學(xué)期第一次診斷考試?yán)砜凭C合】（5分）用m表示地球的通訊衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)的質(zhì)量，h表示離地面的高度，用R表示地球的半徑，g表示地球表面的重力加速度，表示地球自轉(zhuǎn)的角速度，則通訊衛(wèi)星所受的地球?qū)λ娜f(wàn)有引力的大小為_(kāi)____。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分） A． B． C． D． E． 【答案】BCD 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 15.【四川省資陽(yáng)市2017屆高三上學(xué)期第一次診斷考試?yán)砜凭C合】（5分）“軌道康復(fù)者”是“垃圾”衛(wèi)星的救星，被稱為“太空110”，它可在太空中給“垃圾”衛(wèi)星補(bǔ)充能源，延長(zhǎng)衛(wèi)星的使用壽命。假設(shè)“軌道康復(fù)者”的軌道半徑為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的五分之一，其運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致，軌道平面與地球赤道平面重合，下列說(shuō)法正確的是_____。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分） A．“軌道康復(fù)者”的速度是地球同步衛(wèi)星速度的5倍 B．“軌道康復(fù)者”的加速度是地球同步衛(wèi)星加速度的25倍 C．站在赤道上的人可觀察到“軌道康復(fù)者”向東運(yùn)動(dòng) D．“軌道康復(fù)者”可在高軌道上加速，以實(shí)現(xiàn)對(duì)低軌道上衛(wèi)星的拯救 E．“軌道康復(fù)者”可在高軌道上減速，以實(shí)現(xiàn)對(duì)低軌道上衛(wèi)星的拯救 【答案】BCE 【解析】根據(jù)得：，因?yàn)椤败壍揽祻?fù)者”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的五分之一，則“軌道康復(fù)者”的速度是地球同步衛(wèi)星速度的倍．故A錯(cuò)誤． 根據(jù)得：，因?yàn)椤败壍揽祻?fù)者”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的五分之一，則“軌道康復(fù)者”的加速度是地球同步衛(wèi)星加速度的25倍．故B正確．因?yàn)椤败壍揽祻?fù)者”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期小于同步衛(wèi)星的周期，則小于地球自轉(zhuǎn)的周期，所以“軌道康復(fù)者”的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，站在赤道上的人用儀器觀察到“軌道康復(fù)者”向東運(yùn)動(dòng)．故C正確．“軌道康復(fù)者”要在原軌道上減速，做近心運(yùn)動(dòng)，才能“拯救”更低軌道上的衛(wèi)星．故D錯(cuò)誤，E正確．故選BCE. 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 16.【重慶市第八中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第一次適應(yīng)性考試】已知行星Kepler-186f繞恒星Kepler452做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期為T1；某人造衛(wèi)星在離地高度等于地球半徑的圓形軌道上饒地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期為T2.恒星Kepler452的質(zhì)量與地球的質(zhì)量之比為p，行星Kepler-186f饒繞恒星Kepler452運(yùn)動(dòng)的軌道半徑與地球半徑之比為q，則T1、T2之比為 A． B. C. D. 【答案】A 考點(diǎn)：考查萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用． 17.【廣東省肇慶市2017屆高三上學(xué)期第一次統(tǒng)一檢測(cè)理科綜合】如圖所示，光滑斜面固定在水平面上，頂端O有一小球，小球從靜止釋放沿斜面運(yùn)動(dòng)到底端B的時(shí)間是t1。若給小球不同的水平初速度，使小球分別落到斜面上的A點(diǎn)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間是t2；落到斜面底端B點(diǎn)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間是t3；落到水平面上的C點(diǎn)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間是t4，則 C B A O A．t1＜t2 B．t4＜t1 C．t3＜t4 D．t3＜t2 【答案】B 【解析】 考點(diǎn)：考查平拋運(yùn)動(dòng)． 【名師點(diǎn)睛】根據(jù)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，選用適當(dāng)?shù)囊?guī)律求解，是對(duì)學(xué)生重要要求，因此在學(xué)習(xí)中要熟悉運(yùn)動(dòng)規(guī)律，正確選用有關(guān)公式求解． 18.【廣東省肇慶市2017屆高三上學(xué)期第一次統(tǒng)一檢測(cè)理科綜合】如圖所示，A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球做橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn)．已知A、B、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同．相對(duì)于地心，下列說(shuō)法中正確的是 C B A P A．衛(wèi)星C的運(yùn)行速度大小等于物體A的速度大小 B．物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度 C．可能出現(xiàn)：在每天的某一時(shí)刻衛(wèi)星B在A的正上方 D．衛(wèi)星B在P點(diǎn)的加速度大小小于衛(wèi)星C在該點(diǎn)加速度大小 【答案】C 【解析】 試題分析: 物體A是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，線速度大小不變，角速度不變，而衛(wèi)星B的線速度是變化的，近地點(diǎn)最大，遠(yuǎn)地點(diǎn)最小，即角速度發(fā)生變化，而周期相等，所以如圖所示開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)A先追上B，后又被B落下，一個(gè)周期后A和B都回到自己的起點(diǎn).所以可能出現(xiàn)：在每天的某一時(shí)刻衛(wèi)星B在A的正上方，則C正確.故選C. 考點(diǎn)：考查萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系． 19.【江西省吉安市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】2016年2月12日，美國(guó)自然科學(xué)基金召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)宣布，人類首次探測(cè)到了引力波；2月16日，中國(guó)科學(xué)院公布了一項(xiàng)新的探測(cè)引力波的“空間太極計(jì)劃”，其中，由中山大學(xué)發(fā)起的空間引力波探測(cè)工程“天琴計(jì)劃”于15年7月正式啟動(dòng)．計(jì)劃從2016年到2035年分四階段進(jìn)行，將向太空發(fā)射三顆衛(wèi)星探測(cè)引力波．在目前討論的初步概念中，天琴將采用三顆全同的衛(wèi)星（SC1、SC2、SC3）構(gòu)成一個(gè)等邊三角形陣列，地球恰處于三角形中心，衛(wèi)星將在以地球?yàn)橹行?、高度約10萬(wàn)公里的軌道上運(yùn)行，針對(duì)確定的引力波源進(jìn)行探測(cè)，這三顆衛(wèi)星在太空中的分列圖類似樂(lè)器豎琴，故命名為“天琴計(jì)劃”．則下列有關(guān)三顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)描述正確的是（　?。? A．三顆衛(wèi)星一定是地球同步衛(wèi)星 B．三顆衛(wèi)星具有相同大小的加速度 C．三顆衛(wèi)星線速度比月球繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度大且大于第一宇宙速度 D．若知道萬(wàn)有引力常量G及三顆衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)周期T可估算出地球的密度 【答案】B 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 20.【吉林市普通中學(xué)2017屆高三畢業(yè)班第一次調(diào)研測(cè)試】地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為，角速度為，某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為，向心力加速度為，角速度為。已知萬(wàn)有引力常量為，地球半徑為。下列說(shuō)法中正確的是 A．向心力加速度之比 B．角速度之比 C．地球的第一宇宙速度等于 D．地球的平均密度 【答案】D 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 21.【甘肅省天水市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第二階段考試】地球同步衛(wèi)星離地心距離為r,運(yùn)行速度為v1,加速度為a1,地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度為a2,第一宇宙速度為v2,地球半徑為R,則以下正確的是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】因?yàn)橥叫l(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，所以角速度相等，根據(jù)a=rω2得，．故AB錯(cuò)誤；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，解得，則．故D錯(cuò)誤；C正確．故選C. 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 22.【甘肅省天水市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第二階段考試】我國(guó)發(fā)射神舟號(hào)飛船時(shí)，先將飛船發(fā)送到一個(gè)橢圓軌道上，其近地點(diǎn)M距地面200km，遠(yuǎn)地點(diǎn)N距地面340km．進(jìn)入該軌道正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)M、N點(diǎn)時(shí)的速率分別是v1、v2．當(dāng)某次飛船通過(guò)N點(diǎn)時(shí)，地面指揮部發(fā)出指令，點(diǎn)燃飛船上的發(fā)動(dòng)機(jī)，使飛船在短時(shí)間內(nèi)加速后進(jìn)入離地面340km的圓形軌道，開(kāi)始繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．這時(shí)飛船的速率為v3．比較飛船在M、N、P三點(diǎn)正常運(yùn)行時(shí)（不包括點(diǎn)火加速階段）的速率大小和加速度大小，下列結(jié)論正確的是（ ） A．v1＞v3＞v2，a1＞a3＞a2 B．v1＞v3＞v2，a1＞a2=a3 C．v1＞v2=v3，a1＞a2＞a3 D．v1＞v2＞v3，a1＞a2=a3 【答案】B 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 23.【黑龍江省大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】隨著我國(guó)登月計(jì)劃的實(shí)施，我國(guó)宇航員登上月球已不是夢(mèng)想：假如我國(guó)宇航員登上月球并在月球表面附近以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)時(shí)間t后回到出發(fā)點(diǎn)。已知月球的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，則下列說(shuō)法正確的是(　 ) A．月球表面的重力加速度為 　 B．月球的質(zhì)量為 C．宇航員在月球表面獲得 的速度就可能離開(kāi)月球表面圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng) D．宇航員在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的繞行周期為 【答案】CD 【解析】小球在月球表面做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；在月球表面重力等于萬(wàn)有引力，得，故B錯(cuò)誤；宇航員離開(kāi)月球表面圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)至少應(yīng)獲得的速度大小即月球的第一宇宙速度大小，根據(jù)，得，故C正確；宇航員乘坐飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，，故D正確；故選CD. 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 24.【黑龍江省大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】已知地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大小為v1、向心加速度大小為a1，近地衛(wèi)星線速度大小為v2、向心加速度大小為a2，地球同步衛(wèi)星線速度大小為v3、向心加速度大小為a3。設(shè)近地衛(wèi)星距地面高度不計(jì)，同步衛(wèi)星距地面高度約為地球半徑的6倍。則以下結(jié)論正確的是(　 ) A． 　 B． 　 C． 　 D． 【答案】BCD 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 25.【安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】(多選)登上火星是人類的夢(mèng)想，“嫦娥之父”歐陽(yáng)自遠(yuǎn)透露：中國(guó)計(jì)劃于2020年登陸火星．地球和火星的公轉(zhuǎn)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)．忽略行星自轉(zhuǎn)影響，火星和地球相比（　 ） 行星 半徑/m 質(zhì)量/kg 公轉(zhuǎn)軌道半徑/m 地球 6.4106 6.01024 1.51011 火星 3.4106 6.41023 2.31011 A．火星的“第一宇宙速度”約為地球的第一宇宙速度的0.45倍 B．火星的“第一宇宙速度”約為地球的第一宇宙速度的1.4倍 C．火星公轉(zhuǎn)的向心加速度約為地球公轉(zhuǎn)的向心加速度的0.43倍 D．火星公轉(zhuǎn)的向心加速度約為地球公轉(zhuǎn)的向心加速度的0.28倍 【答案】BC 【解析】根據(jù)第一宇宙速度公式（M指中心天體太陽(yáng)的質(zhì)量），故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)向心加速度公式（M指中心天體太陽(yáng)的質(zhì)量），故C正確，D錯(cuò)誤；故選BC。 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 26.【福建省養(yǎng)正中學(xué)、惠安一中、安溪一中2017屆高三上學(xué)期期中聯(lián)考】若在某行星和地球上相對(duì)于各自的水平地面附近相同的高度處、以相同的速率平拋一物體,它們?cè)谒椒较蜻\(yùn)動(dòng)的距離之比為2∶。已知該行星質(zhì)量約為地球的7倍,地球的半徑為R,由此可知,該行星的半徑約為( ) A. B. C. 2R D. 【答案】C 考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)；萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 27.【福建省養(yǎng)正中學(xué)、惠安一中、安溪一中2017屆高三上學(xué)期期中聯(lián)考】如圖所示，A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn)．已知A、B、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同．下列說(shuō)法正確的是( )． A．相對(duì)于地心，衛(wèi)星C的運(yùn)行速率大于物體A的速率 B．相對(duì)于地心，衛(wèi)星C的運(yùn)行速率等于物體A的速率 C．衛(wèi)星B在P點(diǎn)的運(yùn)行加速度大于衛(wèi)星C在該點(diǎn)的運(yùn)行加速度 D．衛(wèi)星B在P點(diǎn)的運(yùn)行加速度等于衛(wèi)星C在該點(diǎn)的運(yùn)行加速度 【答案】AD 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 28.【河北省衡水中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】火星探測(cè)器繞火星近地做圓周軌道飛行，其線速度和相應(yīng)的軌道半徑為和R0，火星的一顆衛(wèi)星在圓軌道上的線速度和相應(yīng)的軌道半徑為和R，則下列關(guān)系正確的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】人造衛(wèi)星的向心力由萬(wàn)有引力提供，故有：① ② 由①②兩式得： 由對(duì)數(shù)運(yùn)動(dòng)算可得： 所以，故選C. 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律 29.【新鄉(xiāng)市2017屆高三上學(xué)期模擬考試能力提升訓(xùn)練】美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)2010年9月宣布,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆迄今為止與地球最類似的行星,該行星繞太陽(yáng)系外的紅矮星Gliese581做勻速圓周運(yùn)動(dòng).這顆行星距離地球約20光年,公轉(zhuǎn)周期約為37天,它的半徑大約是地球的1.9倍,表面重力加速度與地球相近.下列說(shuō)法正確的是 A.該行星的公轉(zhuǎn)角速度比地球大 B.該行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的3.61倍 C.該行星第一宇宙速度為7.9km/s D.要在地球上發(fā)射航天器到達(dá)該星球,發(fā)射速度只需達(dá)到地球的第二宇宙速度即可 【答案】AB 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 【名師點(diǎn)睛】求一個(gè)物理量之比，我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先用已知的物理量表示出來(lái)，再根據(jù)表達(dá)式進(jìn)行比較．兩者進(jìn)行比較要找到它們的共同點(diǎn)去進(jìn)行比較。 30.【新鄉(xiāng)市2017屆高三上學(xué)期模擬考試能力提升訓(xùn)練】2011年7月,天文學(xué)家通過(guò)廣域紅外勘測(cè)器(WISE)發(fā)現(xiàn)地球首個(gè)特洛伊小行星。這顆小行星位于太陽(yáng)一地球4號(hào)拉格朗日點(diǎn)。這顆小行星叫做2010 TK7,直徑接近300米,當(dāng)前距離地球8000萬(wàn)公里。它的公轉(zhuǎn)軌道與地球相同,并始終在地球前方(打轉(zhuǎn)),它陪伴著地球至少度過(guò)了幾千年的時(shí)光。下面關(guān)于這顆小行星與地球的說(shuō)法正確的是 A.繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小相等 B.受到太陽(yáng)的萬(wàn)有引力大小相等 C.繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期相等 D.在小行星運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期過(guò)程中萬(wàn)有引力做正功 【答案】AC 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力提供向心力這一重要的理論，并能靈活運(yùn)用，知道線速度、角速度、周期、加速度與軌道半徑的關(guān)系。 31.【新鄉(xiāng)市2017屆高三上學(xué)期模擬考試能力提升訓(xùn)練】氣象衛(wèi)星可以測(cè)量氣象數(shù)據(jù),分為兩類。我國(guó)先后自行成功研制和發(fā)射了“風(fēng)云Ⅰ號(hào)”和“風(fēng)云Ⅱ號(hào)”兩顆氣象衛(wèi)星,“風(fēng)云Ⅰ號(hào)”衛(wèi)星軌道與赤道平面垂直并且通過(guò)兩極,稱為“極地圓軌道”,每12巡視地球一周。“風(fēng)云Ⅱ號(hào)”氣象衛(wèi)星軌道平面在赤道平面內(nèi),稱為“地球同步軌道”,每24巡視地球一周,則“風(fēng)云Ⅰ號(hào)”衛(wèi)星比“風(fēng)云Ⅱ號(hào)”衛(wèi)星 A.線速度大 B.發(fā)射速度小 C.萬(wàn)有引力小 D.向心加速度大 【答案】ABD 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 32.【山東省菏澤市2017屆高三上學(xué)期期中考試】如圖所示，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造地球衛(wèi)星，a、b質(zhì)量相同，且小于c的質(zhì)量，則（ ） A．b所需向心力最小。 B．b、c周期相等，且大于a的周期 C．b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度 D．b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度 【答案】ABD 【解析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得，，解得：，，．所以根據(jù)可知，因?yàn)閍、b質(zhì)量相同，且小于c的質(zhì)量，而bc半徑相同大于a的半徑，所以b所需向心力最小，故A正確．根據(jù)可知，軌道半徑越大，周期越大．所以b、c的周期相同，大于a的周期．故B正確；根據(jù)可知，軌道半徑越大，加速度越小，所以b、c的向心加速度相等，小于a的向心加速度．故C錯(cuò)誤．根據(jù)可知，軌道半徑越大，線速度越小，所以b、c的線速度相等，小于a的線速度．故D正確．故選ABD. 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 33.【福州市八縣一中（福清一中、長(zhǎng)樂(lè)一中等）2017屆高三上學(xué)期期中聯(lián)考】如圖所示，天文學(xué)家觀測(cè)到某行星和地球在同一軌道平面內(nèi)繞太陽(yáng)做同向勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且行星的軌道半徑比地球的軌道半徑小，地球和太陽(yáng)中心的連線與地球和行星的連線所夾的角叫做地球?qū)υ撔行堑挠^察視角(簡(jiǎn)稱視角)。已知該行星的最大視角為θ，當(dāng)行星處于最大視角處時(shí)，是地球上的天文愛(ài)好者觀察該行星的最佳時(shí)期．則地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比值為( ) 太陽(yáng) 地球 行星 θ A． B． C． D． 【答案】B 考點(diǎn)：開(kāi)普勒第三定律 34.【黃岡市黃岡中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】火星探測(cè)器繞火星近地做圓周軌道飛行，其線速度和相應(yīng)的軌道半徑為和R0，火星的一顆衛(wèi)星在圓軌道上的線速度和相應(yīng)的軌道半徑為和R，則下列關(guān)系正確的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】人造衛(wèi)星的向心力由萬(wàn)有引力提供，故有：① ② 由①②兩式得： 由對(duì)數(shù)運(yùn)動(dòng)算可得： 所以，故選C. 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 35.【黃岡市黃岡中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】水星或金星運(yùn)行到地球和太陽(yáng)之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星凌日”。已知地球的公轉(zhuǎn)周期為365天，若將水星、金星和地球的公轉(zhuǎn)軌道視為同一平面內(nèi)的圓軌道，理論計(jì)算得到水星相鄰兩次凌日的時(shí)間間隔為116天，金星相鄰兩次凌日的時(shí)間間隔為584天，則下列判斷合理的是( ) A．地球的公轉(zhuǎn)周期大約是水星的2倍 B．地球的公轉(zhuǎn)周期大約是金星的1.6倍 C．金星的軌道半徑大約是水星的3倍 D．實(shí)際上水星、金星和地球的公轉(zhuǎn)軌道平面存在一定的夾角，所以水星或金星相鄰兩次凌日的實(shí)際時(shí)間間隔均大于題干所給數(shù)據(jù) 【答案】BD 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 36.【內(nèi)蒙古鄂爾多斯市一中2017屆高三上學(xué)期第四次月考】神州十一號(hào)已于2016年10月19日凌晨成功與天宮二號(hào)成功實(shí)施自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，神州十一號(hào)發(fā)射過(guò)程為變軌發(fā)射，示意圖如圖所示，其中1為近地圓軌道，2為橢圓變軌軌道，3為天宮二號(hào)所在軌道，P為1、2軌道的交點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是： A.神州十一號(hào)在1軌道運(yùn)行時(shí)的動(dòng)能大于其在3軌道運(yùn)行時(shí)的動(dòng)能 B.神州十一號(hào)在1軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能大于其在2軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能 C.神州十一號(hào)在2軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能小于其在3軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能 D.神州十一號(hào)在1軌道運(yùn)行時(shí)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能大于其在2軌道運(yùn)行時(shí)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能 【答案】AD 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 37.【四川省雙流中學(xué)2017屆高三上學(xué)期綜合測(cè)試（三）理科綜合】火星探測(cè)器繞火星近地做圓周軌道飛行，其線速度和相應(yīng)的軌道半徑為和R0，火星的一顆衛(wèi)星在圓軌道上的線速度和相應(yīng)的軌道半徑為和R，則下列關(guān)系正確的是（） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】人造衛(wèi)星的向心力由萬(wàn)有引力提供，故有：①；② 由①②兩式得： ；由對(duì)數(shù)運(yùn)動(dòng)算可得：，所以，故選C. 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 38.【廣東省韶關(guān)市六校2017屆高三10月聯(lián)考】火星被認(rèn)為是太陽(yáng)系中最有可能存在地外生命的行星，對(duì)人類來(lái)說(shuō)充滿著神奇，為了更進(jìn)一步探究火星，發(fā)射一顆火星的同步衛(wèi)星。已知火星的質(zhì)量為地球質(zhì)量的p倍，火星自轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同均為T，地球表面的重力加速度為g。地球的半徑為R，則火星的同步衛(wèi)星距球心的距離為( ) A． B． C． D． 【答案】C 考點(diǎn)：考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 39.【大慶中學(xué)2016—2017學(xué)年上學(xué)期期中考試高三物理試題】若在某行星和地球上相對(duì)于各自的水平地面附近相同的高度處、以相同的速率平拋一物體，它們?cè)谒椒较蜻\(yùn)動(dòng)的距離之比為2：，已知該行星質(zhì)量約為地球的7倍，地球的半徑為R．由此可知，該行星的半徑約為 A． B． C．2R D． 【答案】C 考點(diǎn)：考查了平拋運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力定律 40.【江西省鷹潭市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第四次月考】如圖所示，飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343km處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343km的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘，下列判斷正確的是 A．飛船變軌前后的機(jī)械能相等 B．飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài) C．飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度 D．飛船變軌前通過(guò)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度 【答案】B 【解析】變軌時(shí)需要點(diǎn)火，即外力做功，變軌前后機(jī)械能不相等，A錯(cuò)誤；飛船運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，萬(wàn)有引力完全充當(dāng)向心力，所以航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)，B正確；因?yàn)轱w船在圓軌道上的運(yùn)行周期為90min，小于同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，所以根據(jù)公式可得飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度，C錯(cuò)誤；萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，故有，解得，飛船變軌前通過(guò)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)和變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)的半徑相同，所以加速度相同，D錯(cuò)誤； 考點(diǎn)：考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 41.【河南省南陽(yáng)市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第三次月考】太陽(yáng)系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某地外行星和太陽(yáng)之間,且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象,天文學(xué)中稱為“行星沖日”,假定有兩個(gè)地外行星A和B,地球公轉(zhuǎn)周期T0=1年,公轉(zhuǎn)軌道半徑為r0，行星公轉(zhuǎn)周期Ta=2年,B行星公轉(zhuǎn)軌道半徑rb=4r0,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A．A星公轉(zhuǎn)周期比B星公轉(zhuǎn)周期小 B．A星公轉(zhuǎn)線速度比B星公轉(zhuǎn)線速度大 C．相鄰兩次A星沖日間隔比相鄰兩次B星沖日間隔時(shí)間長(zhǎng) D．相鄰兩次A、B兩星同時(shí)沖日時(shí)間間隔為2年 【答案】CD 考點(diǎn)：考查了開(kāi)普勒三定律，萬(wàn)有引力定律 42.【福建省廈門第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】我國(guó)在軌運(yùn)行的氣象類衛(wèi)星有兩類，一類是極地軌道衛(wèi)星，如“風(fēng)云一號(hào)”，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為12h，另一類是地球同步軌道衛(wèi)星，如“風(fēng)云2號(hào)”，運(yùn)行周期為24h，下列說(shuō)法正確的是 A．風(fēng)云1號(hào)的線速度大于風(fēng)云2好的線速度 B．風(fēng)云1號(hào)的向心加速度小于風(fēng)云2號(hào)的向心加速度 C．風(fēng)云1號(hào)的發(fā)射速度大于風(fēng)云2號(hào)的發(fā)射速度 D．風(fēng)云1號(hào)、風(fēng)云2號(hào)相對(duì)地面均靜止 【答案】A 【解析】衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)有：可知，風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星周期和半徑均小于風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星的周期和半徑．根據(jù)公式可得，所以風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星的半徑小，線速度大，故A正確；根據(jù)可得，風(fēng)云一號(hào)的半徑小，向心加速度大于風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星的向心加速度，故B錯(cuò)誤；向高軌道上發(fā)射衛(wèi)星需要克服地球引力做更多的功，故向高軌道上發(fā)射衛(wèi)星需要更大的發(fā)射速度，故C錯(cuò)誤；風(fēng)云2號(hào)是同步衛(wèi)星，相對(duì)地面靜止，而風(fēng)云1號(hào)不是同步衛(wèi)星，相對(duì)地面是運(yùn)動(dòng)的，故D錯(cuò)誤． 考點(diǎn)：考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 43.【福建省廈門第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】宇宙中兩個(gè)相距較近的星球可以看成雙星，它們只在相互間的萬(wàn)有引力作用下，繞兩球心連線上的某一固定點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)宇宙大爆炸理論，雙星間的距離不斷緩慢增加，雙星系統(tǒng)仍視為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是 A．雙星相互間的萬(wàn)有引力保持不變 B．雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度均增大 C．雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度均減小 D．雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期均減小 【答案】C 【解析】?jī)烧咧g的萬(wàn)有引力，因?yàn)閮烧咧g的距離在增大，所以相互間的萬(wàn)有引力減小，根據(jù)牛頓第二定律可得，引力減小，所以做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力加速度減小，A錯(cuò)誤C正確；根據(jù)公式，結(jié)合a減小，r增大，可知角速度一定減小，B錯(cuò)誤；根據(jù)，結(jié)合減小，可得周期一定增大，D錯(cuò)誤； 考點(diǎn)：考查了雙星系統(tǒng) 44.【福建省廈門第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過(guò)程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道I，然后在Q點(diǎn)通過(guò)改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道II，則 A．該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于第二宇宙速度11.2km/s B．衛(wèi)星在同步軌道II上的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度7.9km/s C．在軌道I上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度 D．衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過(guò)加速實(shí)現(xiàn)由軌道I進(jìn)入軌道II 【答案】CD 【解析】11.2km/s是衛(wèi)星脫離地球束縛的發(fā)射速度，而同步衛(wèi)星仍然繞地球運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；7.9km/s即第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度．而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)v的表達(dá)式可以發(fā)現(xiàn)，同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；在軌道I上，P點(diǎn)是近地點(diǎn)，Q點(diǎn)是遠(yuǎn)地點(diǎn)，則衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度，故C正確；從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點(diǎn)是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)必須衛(wèi)星所需向心力大于萬(wàn)有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，故D正確． 考點(diǎn)：考查了萬(wàn)有引力定律，宇宙速度 45.【山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2017屆高三第一次診斷性考試】地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為al，地球的同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，向心加速度為a2．已知萬(wàn)有引力常量為G，地球半徑為R，地球赤道表面的重力加速度為g．下列說(shuō)法正確的是 A．地球質(zhì)量 B．地球質(zhì)量 C．a(chǎn)l、a2、g的關(guān)系是g< al < a2 D．加速度之比 【答案】B 【解析】根據(jù)得，地球的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤，B正確；地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星的角速度相等，根據(jù)知，，，在赤道處，物體萬(wàn)有引力的一個(gè)分力等于重力，另一個(gè)分力提供向心力，可知，故C、D錯(cuò)誤。 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用 46.【湖北省華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】2016年10月19日3時(shí)31分，“神舟十一號(hào)”載人飛船與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，形成一個(gè)組合體，組合體在距離地面393千米高的圓形軌道繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。航天員景海鵬、陳冬隨后進(jìn)入“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室，兩人將在“天空二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科普活動(dòng)。下列說(shuō)法中正確的是( ) A．對(duì)接前，飛船欲追上空間實(shí)驗(yàn)室，可以在同一軌道上點(diǎn)火加速 B．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(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接 C．在組合體中工作的宇航員因受到平衡力作用而在艙中懸浮或靜止 D．兩位航天員可以在“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室中借助重錘和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為全國(guó)中學(xué)生演示“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn) 【答案】B 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用 47.【內(nèi)蒙古鄂爾多斯市一中2017屆高三上學(xué)期第四次月考】神州十一號(hào)已于2016年10月19日凌晨成功與天宮二號(hào)成功實(shí)施自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，神州十一號(hào)發(fā)射過(guò)程為變軌發(fā)射，示意圖如圖所示，其中1為近地圓軌道，2為橢圓變軌軌道，3為天宮二號(hào)所在軌道，P為1、2軌道的交點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是： $A.神州十一號(hào)在1軌道運(yùn)行時(shí)的動(dòng)能大于其在3軌道運(yùn)行時(shí)的動(dòng)能 B.神州十一號(hào)在1軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能大于其在2軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能 C.神州十一號(hào)在2軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能小于其在3軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能 D.神州十一號(hào)在1軌道運(yùn)行時(shí)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能大于其在2軌道運(yùn)行時(shí)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能 【答案】AC 【解析】萬(wàn)有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，衛(wèi)星的動(dòng)能：，神州十一號(hào)在1軌道運(yùn)行時(shí)的軌道半徑小于其在3軌道運(yùn)行時(shí)的軌道半徑，神州十一號(hào)在1軌道運(yùn)行時(shí)的動(dòng)能大于其在3軌道運(yùn)行時(shí)的動(dòng)能，故A正確；神州十一號(hào)由軌道1變軌到軌道2時(shí)要加速，加速過(guò)程機(jī)械能增加，因此神州十一號(hào)在1軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能小于其在2軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；神州十一號(hào)由軌道2變軌到軌道3時(shí)要加速，加速過(guò)程機(jī)械能增加，因此神州十一號(hào)在2軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能小于其在3軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能，故C正確；神州十一號(hào)由軌道1變軌到軌道2時(shí)要加速，神州十一號(hào)在1軌道運(yùn)行時(shí)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能小于其在2軌道運(yùn)行時(shí)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能，故D錯(cuò)誤。 考點(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系 48.【蘭州市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期期中考試】據(jù)報(bào)道，我國(guó)的一顆數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過(guò)4次變軌控制后，成功定點(diǎn)在東經(jīng)77赤道上空的同步軌道。關(guān)于成功定點(diǎn)后的衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是 A．運(yùn)行速度大于7.9 km/s B．由于太空垃圾對(duì)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的影響，會(huì)使衛(wèi)星的運(yùn)行軌道變低，且線速度變大 C．向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等 D．繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大 【答案】BD 考點(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用 49.【遼師大附中2016—2017學(xué)年上學(xué)期期中考試】我國(guó)研制的“嫦娥三號(hào)”月球探測(cè)器于2013年12月1日發(fā)射成功，并成功在月球表面實(shí)現(xiàn)軟著陸。探測(cè)器首先被送到距離月球表面高度為H的近月軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，之后在軌道上的A點(diǎn)實(shí)施變軌，使探測(cè)器繞月球做橢圓運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)繼續(xù)變軌，使探測(cè)器靠近月球表面，當(dāng)其距離月球表面附近高度為h（h＜5m）時(shí)開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)，探測(cè)器攜帶的傳感器測(cè)得自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，已知月球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G。則下列說(shuō)法正確的是 A．“嫦娥三號(hào)”的發(fā)射速度必須大于第一宇宙速度 B．探測(cè)器在近月圓軌道和橢圓軌道上的周期相等 C．“嫦娥三號(hào)”在A點(diǎn)變軌時(shí)，需減速才能從近月圓軌道進(jìn)入橢圓軌道 D．月球的平均密度為 【答案】ACD 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用 50.【遼寧省鞍山市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第一次模擬考試】在物理學(xué)理論建立的過(guò)程中，有許多科學(xué)家做出了偉大的貢獻(xiàn)．關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．伽利略把斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果合理外推，發(fā)現(xiàn)了自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律和行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 B．牛頓通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量并進(jìn)行了著名的“月﹣地檢驗(yàn)” C．牛頓最早指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因并提出了慣性定律 D．開(kāi)普勒通過(guò)分析第谷觀測(cè)的天文數(shù)據(jù)得出開(kāi)普勒第三定律 【答案】D 【解析】伽利略對(duì)問(wèn)題的研究比較全面，先是通過(guò)觀察現(xiàn)象，提出假設(shè)，運(yùn)用邏輯和數(shù)學(xué)理論得出結(jié)論，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn)，并對(duì)假說(shuō)進(jìn)行修正和推廣，從而開(kāi)創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合探索自然規(guī)律的科學(xué)方法,并應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合發(fā)現(xiàn)了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，伽利略通過(guò)實(shí)驗(yàn)并邏輯推理認(rèn)為，在忽略空氣阻力的情況下，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，輕重物體下落一樣快，由此可知伽利略沒(méi)有發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，故A錯(cuò)誤．伽利略實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合最早指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，不是牛頓最早提出的，所以C錯(cuò)誤；卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量，牛頓進(jìn)行了著名的“月﹣地檢驗(yàn)”，故B錯(cuò)誤．1601年,第谷去世以后,開(kāi)普勒對(duì)第谷遺留下來(lái)的豐富資料進(jìn)行了仔細(xì)的整理、分析和研究, 以頑強(qiáng)的毅力和驚人的耐心,用了九年的時(shí)間,終于從一大堆計(jì)算數(shù)字中發(fā)現(xiàn)了周期定律,就是現(xiàn)在所說(shuō)的開(kāi)普勒第三定律，故D正確. 所以正確選項(xiàng)為D. 考點(diǎn)：物理學(xué)史 【名師點(diǎn)睛】根據(jù)物理學(xué)史和常識(shí)解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可．亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，認(rèn)為物體越重下落的越快．伽利略認(rèn)為力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因；卡文迪許最早成功地測(cè)出了引力常量；法拉第對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的研究，將人類帶入了電氣化時(shí)代；胡克認(rèn)為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比等等。 51. 【遼寧省鞍山市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第一次模擬考試】小型登月器連接在航天站上，一起繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為月球半徑的3倍，某時(shí)刻，航天站使登月器減速分離，登月器沿如圖所示的橢圓軌道登月，在月球表面逗留一段時(shí)間完成科考工作后，經(jīng)快速啟動(dòng)仍沿原橢圓軌道返回，當(dāng)?shù)谝淮位氐椒蛛x點(diǎn)時(shí)恰與航天站對(duì)接，登月器快速啟動(dòng)時(shí)間可以忽略不計(jì)，整個(gè)過(guò)程中航天站保持原軌道繞月運(yùn)行．已知月球表面的重力加速度為g，月球半徑為R，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則登月器可以在月球上停留的最短時(shí)間約為（　　） A．4.7π B．3.6π C．1.7π D．1.4π 【答案】A 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用、開(kāi)普勒第三定律 52.【淮北一中2016～2017學(xué)年度高三第三次月考】一艘在火星表面進(jìn)行科學(xué)探測(cè)的宇宙飛船，在經(jīng)歷了從軌道1→軌道2→軌道3的變軌過(guò)程后，順利返回地球。若軌道1為貼近火星表面的圓周軌道，已知引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．飛船在軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)的速度小于Q點(diǎn)的速度 B．飛船在軌道1上運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能大于軌道3上運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能 C． 測(cè)出飛船在軌道1上運(yùn)動(dòng)的周期，就可以測(cè)出火星的平均密度 D．飛船在軌道2上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的加速度大于飛船在軌道1上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的加速度 【答案】C 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 二、非選擇題 1.【哈三中2016—2017學(xué)年度上學(xué)期高三學(xué)年期中考試】火星可看成質(zhì)量均勻分布的球體，其半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，表面重力加速度為g，若發(fā)射一顆火星的同步衛(wèi)星，求該同步衛(wèi)星軌道距火星表面的高度h。 【答案】 【解析】在火星表面，對(duì)質(zhì)量為m的物體有：， 同步衛(wèi)星的周期等于火星的自轉(zhuǎn)周期T，萬(wàn)有引力提供向心力，有： 聯(lián)立解得： 考點(diǎn)：考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 2.【江西省鷹潭市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第四次月考】如圖所示，地球和某行星在同一軌道平面內(nèi)同向繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球的軌道半徑為R，運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T，地球和太陽(yáng)中心的連線與地球和行星的連線所夾的角角地球?qū)υ撔行堑挠^察視角（簡(jiǎn)稱視角）。已知該行星的最大視角為，當(dāng)行星處于最大視角處時(shí)，是地球上的天文愛(ài)好者觀察該行星的最佳時(shí)期，若某時(shí)刻該行星正處于最佳觀察期，問(wèn)該行星下一次處于最佳觀察期至少經(jīng)歷多次時(shí)間？ 【答案】或 解得： 若行星最初處于最佳觀察期時(shí)，期位置滯后于地球，同理可得： 考點(diǎn)：考查了萬(wàn)有引力定律，開(kāi)普勒第三定律 3.【山西省“晉商四?！?017屆高三11月聯(lián)考】中子星是恒星演化過(guò)程的一種可能結(jié)果，它的密度很大?，F(xiàn)有一中子星，它的自轉(zhuǎn)周期為T，問(wèn)該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定不因自轉(zhuǎn)而瓦解。計(jì)算時(shí)星體可視為均勻球體（引力常數(shù)G） 【答案】 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 4.【山東省菏澤市2017屆高三上學(xué)期期中考試】.(12分)“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在西昌發(fā)射中心發(fā)射成功．“嫦娥三號(hào)”經(jīng)過(guò)幾次成功變軌以后，探測(cè)器狀態(tài)極其良好，成功進(jìn)入繞月軌道．“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在月球表面預(yù)選著陸區(qū)域成功著陸，標(biāo)志我國(guó)已成為世界上第三個(gè)實(shí)現(xiàn)地外天體軟著陸的國(guó)家．設(shè)“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器環(huán)繞月球的運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它距月球表面的高度為h，已知月球表面的重力加速度為g、月球半徑為R，引力常量為G， 則：（1）探測(cè)器繞月球運(yùn)動(dòng)的向心加速度為多大；（2）探測(cè)器繞月球運(yùn)動(dòng)的周期為多大． 【答案】（1）（2） 【解析】（1）對(duì)于月球表面附近的物體有------① 根據(jù)牛頓第二定律有------② ②①兩式相比，化簡(jiǎn)解得 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 5.【河南省八市重點(diǎn)高中2017屆高三上學(xué)期第二次質(zhì)量檢測(cè)】（10分）2009年9月17曰科學(xué)家在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)了首個(gè)密度接近地球的COROT-7b行星，其質(zhì)量約為地球的5倍。假定地球的第一宇宙速度V0，可認(rèn)為該行星密度和地球密度相等，質(zhì)量是地球質(zhì)量的5倍。己知質(zhì)量為m的物體離行星球心距離r處的引力勢(shì)能為，其中G為萬(wàn)有引力常量，且行星和地球均可看作質(zhì)量分布均勻的球體。求：(1)該行星的第一宇宙速度？(2)該行星的第二宇宙速度？ 【答案】（1）（2） 【解析】（1）設(shè)行星和地球的半徑分別為R1和R2，質(zhì)量分別為M1和M2，密度為ρ，將星球看做質(zhì)量分布均勻的球體，則 對(duì)氣球有：，且5M2=M1 解得 設(shè)環(huán)繞行星表面運(yùn)行的近地衛(wèi)星的線速度為v1，衛(wèi)星質(zhì)量為m，則有： 解得 而近地衛(wèi)星的速度等于第一宇宙速度，則該行星的第一宇宙速度為 同理地球的第一宇宙速度為： 解得： （2）設(shè)想在該行星表面豎直上拋一個(gè)物體恰能脫離星系系統(tǒng)，該物體的拋出速度恰等于第二宇宙速度；設(shè)離行星無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零，拋出物體的初速度為v2，質(zhì)量為m0，則： 解得： 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 6.【甘肅省天水市第一中學(xué)2017屆高三上學(xué)期第二階段考試】（12分） 某雙星系統(tǒng)，兩天體質(zhì)量分別為M與m，兩天體球心間距離為L(zhǎng)，已知萬(wàn)有引力恒量為G， （1）求該雙星系統(tǒng)的周期 （2） 求質(zhì)量為M的天體的線速度 【答案】（1）（2） 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 7.【四川省資陽(yáng)市2017屆高三上學(xué)期第一次診斷考試?yán)砜凭C合】（10分）2016年10月17日7時(shí)49分，神舟十一號(hào)飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空后準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道，并于北京時(shí)間19日凌晨3點(diǎn)半左右與天宮二號(hào)成功實(shí)施自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。如圖所示，已知“神舟十一號(hào)”從捕獲“天宮二號(hào)”到實(shí)現(xiàn)對(duì)接用時(shí)為t，這段時(shí)間內(nèi)組合體繞地球轉(zhuǎn)過(guò)的角度為θ（此過(guò)程軌道不變，速度大小不變）。地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮地球自轉(zhuǎn)，求組合體運(yùn)動(dòng)的周期T及所在圓軌道離地高度H。 【答案】 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 8.【江西省贛州市十三縣（市）十四校2017屆高三上學(xué)期期中聯(lián)考】假設(shè)某星球表面上有一傾角為的固定斜面，一質(zhì)量為m=2.0kg的小物塊從斜面底端以速度12m/s沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，小物塊運(yùn)動(dòng)2.0s時(shí)速度恰好為零．已知小物塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，該星球半徑為R=4.8103km． （sin37=0.6．cos37=0.8），試求： （1）該星球表面上的重力加速度g的大?。? （2）該星球的第一宇宙速度． 【答案】（1） （2） 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度 9.【四川省資陽(yáng)市2017屆高三上學(xué)期第一次診斷考試?yán)砜凭C合】（10分）2014年10月8日，月全食帶來(lái)的“紅月亮”亮相天空，引起人們對(duì)月球的關(guān)注。我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行n圈所用時(shí)間為t，如圖所示。已知月球半徑為R，月球表面處重力加速度為g月，引力常量為G。試求月球的第一宇宙速度v1和“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星離月球表面高度h。 【答案】； 【解析】設(shè)月球質(zhì)量為M，由題意知月球表面處萬(wàn)有引力等于重力，第一宇宙速度為近月衛(wèi)星運(yùn)行速度，有： ………………① ………………② “嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力： ………………③ ………………④ ………………⑤ 聯(lián)解得： ………………⑥ ………………⑦ 考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用