高中物理最新最全万有引力与航天高考模拟专题附有详细解析解析

1、高中物理最新最全万有引力与航天高考模拟专题附有详细解析一选择题（共25小题）1（2015扬州学业考试）关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是（）A离太阳越近的行星公转周期越小B离太阳越近的行星公转周期越大C行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处D所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动2（2015浙江校级二模）假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km 的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度为36000km，宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站，某时刻二者相距

2、最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为（）A4次B6次C7次D8次3（2015廉江市校级模拟）卡文迪许利用扭秤实验测量的物理量是（）A地球的半径B太阳的质量C地球到太阳的距离D万有引力常数4（2015北京）下列关于万有引力定律的说法中正确的是（）A万有引力定律是卡文迪许发现的BF=G中的G是一个比例常量，是没有单位的C万有引力定律适用于质点间的相互作用D两物体间的引力大小与质量成正比，与此两物间距离的平方成反比5（2015春荔湾区期末）在牛顿发现了万有引力定律一百多年后，英国科学家卡文迪许利用扭秤实验测得的物理量是（）A地球半径RB太阳的质量MC地球到太阳的距离rD万有

3、引力常量G6（2015春西城区期末）因首次比较精确地测出引力常量G，被称为“称量地球质量第一人”的科学家是（）A伽利略B牛顿C开普勒D卡文迪许7（2016南康区校级一模）“玉兔号”登月车在月球表面接触的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想机器人“玉兔号”在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G则（）A月球表面重力加速度为B月球的第一宇宙速度为C月球同步卫星离月球表面高度RD月球质量为8（2015如皋市校级模拟）假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体一矿井深度为d已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零矿井底部和地面处

4、的重力加速度大小之比为（）A1B1+C（）2D（）29（2015陕西校级模拟）假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G则地球的密度为（）ABCD10（2015海南）若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为2：已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为R由此可知，该行星的半径约为（）ARBRC2RDR11（2015福建）如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则（）A=

5、B=C=（）2D=（）212（2015山东）如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小以下判断正确的是（）Aa2a3a1Ba2a1a3Ca3a1a2Da3a2a113（2015淄博）2012年2月25日，我国成功发射了第11颗北斗导航卫星，标志着北斗卫星导航系统建设又迈出了坚实一步若卫星质量为m、离地球表面的高度为h，地球质量为M、半径为R，G为引力常量，则地

6、球对卫星万有引力的大小为（）ABCD14（2015徐州模拟）关于做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法中正确的是（）A半径越大，周期越小B半径越大，周期越大C所有卫星的周期都相同，与半径无关D所有卫星的周期都不同，与半径无关15（2015江苏校级学业考试）如图所示，a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方下列说法中正确的是（）Ab、d存在相撞危险Ba、c的加速度大小相等，且大于b的加速度Cb、c的角速度大小相等，且小于a的角速度Da、c的线速度大小相等，且小于d的线速度16（2015廉江市

7、校级模拟）我国发射的“神州六号”载人飞船，与“神州五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中正确的是（）A“神州六号”的速度较小B“神州六号”的速度与“神州五号”的相同C“神州五号”的周期更短D“神州六号”的周期与“神州五号”的相同17（2015临沂校级模拟）2012年6月18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下面说法正确的是（）A为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C如

8、不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用18（2013宝安区校级模拟）人造地球卫星可在高度不同的轨道上运转，已知地球质量为M，半径为R，表面重力加速度为g，万有引力恒量为G，则下述关于人造地球卫星的判断正确的是（）A所有绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星的运行周期都应小于Tm=2B所有绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星的运行速度都不超过vm=C若卫星轨道为圆形，则该圆形的圆心必定与地心重合D地球同步卫星可相对地面静止在广州的正上空19（2011普宁市校级模拟）据报道，嫦娥二号探月卫星将于2009年前后发射，其环月飞行的高度距离月球表面1

9、00 km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200 km的嫦娥一号更加详实若两颗卫星环月运行均可视为匀速圆周运动，则（）A嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更小B嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更大C嫦娥二号环月运行时向心加速度比嫦娥一号更小D嫦娥二号环月运行时向心加速度比嫦娥一号更大20（2011顺德区校级二模）我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行的周期为T若以R表示月球的半径，则（）A卫星运行时的向心加速度为B卫星运行时的线速度为C物体在月球表面自由下落的加速度为D月球的第一宇宙速度为21（2011中山市校级二模）如图所示，a为

10、放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是（）Aa、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为abacaaBb与c相比，b的发射速度大，运行速度vb大Ca、b、c做匀速圆周运动的线速度大小关系为va=vbvcDa、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta=TcTb22（2011西湖区校级模拟）2010年10月1日18时59分57秒，搭载着嫦娥二号卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面1

11、00公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探究，下列说法正确的是（）A卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度大B卫星在轨道上经过P点的速度比在轨道上经过P点时小C卫星在轨道上经过P点的加速度比在轨道上经过P点时大D卫星在轨道上的机械能比在轨道上多23（2011沙坪坝区校级模拟）如图所示，在同一轨道平面上的几个质量不等的人造地球卫星A、B、C，均绕地球做匀速圆周运动，它们在某一时刻恰好在同一直线上，下列说法中正确的是（）A轨道线速度vAvBvCB万有引力FAFBFCC向心加速度aAaBaCD运动一周后，它们将同时回到图示位置24（2008四川）1990年4月25日，科学家将哈勃天文

12、望远镜送上距地球表面约600km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行已知地球半径为6.4×106m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×107m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期以下数据中最接近其运行周期的是（）A0.6小时B1.6小时C4.0小时D24小时25（2006济南模拟）最近，科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星，并测得它围绕该恒星运动一周所用的时间为1200年，它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周仅利用以上两个数据可以求出的量有（）

13、A恒星质量与太阳质量之比B恒星密度与太阳密度之比C行星质量与地球质量之比D行星运行速度与地球公转速度之比二解答题（共5小题）26（2015春呼伦贝尔校级月考）已知地球的质量是M，绕地球做匀速圆周运动的卫星的质量为m，它到地心的距离为r，引力常量为G求：卫星的速度v的表达式27（2015淮南模拟）2014年10月8日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t，如图所示已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为g月，引力常量为G试求：（1）月球的质量M；（2）月球的第一宇宙速度v1；（3）“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h28（

14、2015定州市校级二模）一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为v1；飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为v2已知万有引力恒量为G试求（1）该星球的质量（2）若设该星球的质量为M，一个质量为m的物体在离该星球球心r远处具有的引力势能为EPr=，则一颗质量为m1的卫星由r1轨道变为r2（r1r2）轨道，对卫星至少做多少功？（卫星在r1、r2轨道上均做匀速圆周运动，结果请用M、m1、r1、r2、G表示）29（2015春咸宁期末）某星球半径为R=6×106m，假设该星球表面上有一倾角为=30°的固定斜面，一质量为m=1

15、kg的小物块在力，作用下从静止开始沿斜面向上运动，力F始终与斜面平行，如图甲所示已知小物块和斜面间的动摩擦因数=，力F随位移x变化的规律如图乙所示（取沿斜面向上的方向为正向），如果小物块运动12m时速度恰好为零，已知万有引力常量G=6.67×1011Nm2/kg2试求：（计算结果保留一位有效数字）（1）该星球表面上的重力加速度g的大小；（2）该星球的平均密度30（2015洛阳一模）宇航员在月球表面完成下面实验：如图所示，在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球（可视为质点），当给小球一水平初速度v时，刚好能使小球在竖直面内做完整的圆周运动已知圆弧轨道半径为r，月球半径

16、为R，引力常量为G若在月球表面上发射一颗环月卫星，则所需的最小发射速度为多大？高中物理最新最全万有引力与航天高考模拟专题附有详细解析参考答案与试题解析一选择题（共25小题）1（2015扬州学业考试）关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是（）A离太阳越近的行星公转周期越小B离太阳越近的行星公转周期越大C行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处D所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动考点：开普勒定律菁优网版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：开普勒第三定律可判定距离与周期关系，从而判定AB由开普勒第一定律：行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上；可判定C由行星轨道分布可判定

17、D解答：解：AB、由开普勒第三定律可知，离太阳越近的行星公转周期小，故A正确，B错误CD、由开普勒第一定律可知，行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，行星各自在不同的轨道上绕太阳运动，故C错误，D错误故选：A点评：行星绕太阳虽然是椭圆运动，但我们高中阶段都是当作圆来处理，同时值得注意是周期是公转周期2（2015浙江校级二模）假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km 的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度为36000km，宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将

18、信号发送到地面接收站，某时刻二者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为（）A4次B6次C7次D8次考点：开普勒定律菁优网版权所有专题：压轴题；万有引力定律的应用专题分析：地球同步卫星与宇宙飞船均绕地球做圆周运动，则它们的半径的三次方之比与公转周期的二次方之比相等当它们从相距最近到相距最远，转动的角度相差（2n+）（n=0、1、2、）解答：解：据开普勒第三定律 （1） R1=4200km+6400km R2=36000km+6400km （2） 可知载人宇宙飞船的运行周期T1与地球同步卫星的运行周期T2之比为，又已知地球同步卫星的运行周期为一天即24h，因而载人宇宙飞

19、船的运行周期T1=h=3h由匀速圆周运动的角速度=，所以宇宙飞船的角速度为h1，同步卫星的角速度为h1当两者与太阳的连线是一条直线且位于地球异侧时，相距最远，此时追击距离为即一个半圆，追击时间为此后，追击距离变为2即一个圆周，同理，追击时间为可以得到24h内共用时完成追击7次，即七次距离最近，因而发射了七次信号点评：从相距最近再次相距最近，它们转动的角度相差360度；当从相距最近到再次相距最远时，它们转动的角度相差180度3（2015廉江市校级模拟）卡文迪许利用扭秤实验测量的物理量是（）A地球的半径B太阳的质量C地球到太阳的距离D万有引力常数考点：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定菁优网版

20、权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：卡文迪许利用扭秤实验测量的物理量是万有引力常数，不是地球的半径，太阳的质量，地球到太阳的距离解答：解：卡文迪许根据牛顿的万有引力定律，利用扭秤实验测量出了万有引力常数G，此实验与地球的半径，太阳的质量，地球到太阳的距离没有关系，无法测量出这三个量故选D点评：本题实质是考查物理学史万有引力定律是牛顿发现的，而万有引力常数是英国的物理学家卡文迪许测量的4（2015北京）下列关于万有引力定律的说法中正确的是（）A万有引力定律是卡文迪许发现的BF=G中的G是一个比例常量，是没有单位的C万有引力定律适用于质点间的相互作用D两物体间的引力大小与质量成正比，与此两物间

21、距离的平方成反比考点：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定菁优网版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：牛顿提出了万有引力定律，而万有引力恒量是由卡文迪许测定的万有引力定律适用于质点间的相互作用根据万有引力定律的内容（万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比）解决问题解答：解：A、牛顿提出了万有引力定律，而万有引力恒量是由卡文迪许测定的，故A错误；B、F=G中的G是一个比例系数，单位为Nm2/kg2故B错误；C、万有引力定律适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力，是自然界一种基本相互作用的规律，故C正确；D、根据万有引力公式F=G可知自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与两物

22、体的质量的乘积成正比，与两物体间距离的平方成反比，故D错误故选：C点评：对于物理学上重要实验、发现和理论，要加强记忆，这也是高考考查内容之一掌握万有引力定律的内容和适用条件即可解决问题从公式的适用条件、物理意义、各量的单位等等全面理解万有引力定律公式5（2015春荔湾区期末）在牛顿发现了万有引力定律一百多年后，英国科学家卡文迪许利用扭秤实验测得的物理量是（）A地球半径RB太阳的质量MC地球到太阳的距离rD万有引力常量G考点：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定菁优网版权所有专题：常规题型分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可解答：解：在牛顿发现了万有引力定律一百多年后，

23、英国科学家卡文迪许利用扭秤实验测得的物理量是万有引力常量G，故ABC错误，D正确；故选：D点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一6（2015春西城区期末）因首次比较精确地测出引力常量G，被称为“称量地球质量第一人”的科学家是（）A伽利略B牛顿C开普勒D卡文迪许考点：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定菁优网版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：本题考查了物理学史，了解所涉及伟大科学家的重要成就，如高中所涉及到的牛顿、伽利略、开普勒、卡文迪许、库仑等重要科学家的成就要明确解答：解：牛顿在推出万有引力定律的同时，并没能得出引力

24、常量G的具体值，G的数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出，故ABD错误，C正确故选：D点评：本题考查了学生对物理学史的掌握情况，对于物理学史部分也是高考的热点，平时训练不可忽略，同时注意与引力定律的发现者牛顿的区别7（2016南康区校级一模）“玉兔号”登月车在月球表面接触的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想机器人“玉兔号”在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G则（）A月球表面重力加速度为B月球的第一宇宙速度为C月球同步卫星离月球表面高度RD月球质量为考点：万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：万有引力定

25、律的应用专题分析：机器人自由下落h高度所用时间为t，根据：h=gt2 求出月球表面的重力加速度g根据重力提供向心力，可以计算月球的第一宇宙速度根据月球表面的物体受到的重力等于万有引力，计算月球的质量月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，化简可得月球同步卫星离月球表面高度h解答：解：A、由自由落体运动规律有：h=gt2，所以有：，故A错误B、月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力，所以=，故B正确C、月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，解得h=R，故C正确D、在月球表面的物体受到的重力等于万有引力，所以，故D错误故选：BC点评：解决本

26、题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论，并能灵活运用本题重点是利用好月球表面的自由落体运动，这种以在星球表面自由落体，或平抛物体，或竖直上抛物体给星球表面重力加速度的方式是比较常见的8（2015如皋市校级模拟）假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体一矿井深度为d已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（）A1B1+C（）2D（）2考点：万有引力定律及其应用；牛顿第二定律菁优网版权所有专题：压轴题；万有引力定律的应用专题分析：根据题意知，地球表面的重力加速度等于半径为R的球体在表面产生的加速度，矿井深度为d的井底的加速度相当于半径为R

27、d的球体在其表面产生的加速度，根据地球质量分布均匀得到加速度的表达式，再根据半径关系求解即可解答：解：令地球的密度为，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：g=，由于地球的质量为：M=，所以重力加速度的表达式可写成：g=根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，固在深度为d的井底，受到地球的万有引力即为半径等于（Rd）的球体在其表面产生的万有引力，故井底的重力加速度g=所以有=故选A点评：抓住在地球表面重力和万有引力相等，在矿井底部，地球的重力和万有引力相等，要注意在矿井底部所谓的地球的质量不是整个地球的质量而是半径为（Rd）的球体的质量9（2015陕西校级模拟）假设地球可

28、视为质量均匀分布的球体，已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G则地球的密度为（）ABCD考点：万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：根据万有引力等于重力，则可列出物体在两极的表达式，再由引力与支持力的合力提供向心力，列式综合可求得地球的质量，最后由密度公式，即可求解解答：解：在两极，引力等于重力，则有：mg0=G，由此可得地球质量M=，在赤道处，引力与支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律，则有：Gmg=m，而密度公式，=，故B正确，ACD错误；故选：B点评：考查万有引力定律，掌握牛顿第二定律的应用，注意地球两极

29、与赤道的重力的区别，知道密度表达式10（2015海南）若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为2：已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为R由此可知，该行星的半径约为（）ARBRC2RDR考点：万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：通过平抛运动的规律求出在星球上该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比再由万有引力等于重力，求出行星的半径解答：解：对于任一行星，设其表面重力加速度为g根据平抛运动的规律得 h=得，t=则水平射程x=v0t=v0可得该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速

30、度之比 =根据G=mg，得g=可得 =解得行星的半径 R行=R地=R×=2R故选：C点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用11（2015福建）如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则（）A=B=C=（）2D=（）2考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：人造卫星问题分析：根据万有引力提供向心力=m，解出线速度与轨道半径r的关系进行求解解答：解：根据万有引力提供向心力=mv=，a、b到地心O的距

31、离分别为r1、r2，所以=，故选：A点评：本题关键是要掌握万有引力提供向心力这个关系，能够根据题意选择恰当的向心力的表达式12（2015山东）如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小以下判断正确的是（）Aa2a3a1Ba2a1a3Ca3a1a2Da3a2a1考点：同步卫星菁优网版权所有专题：人造卫星问题分析：由题意知，空间站在L1点能与月球同步绕地球运动，其

32、绕地球运行的周期、角速度等于月球绕地球运行的周期、角速度，由an=r，分析向心加速度a1、a2的大小关系根据a=分析a3与a1、a2的关系解答：解：在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，根据向心加速度an=r，由于拉格朗日点L1的轨道半径小于月球轨道半径，所以a2a1，同步卫星离地高度约为36000公里，故同步卫星离地距离小于拉格朗日点L1的轨道半径，根据a=得a3a2a1，故选：D点评：本题比较简单，对此类题目要注意掌握万有引力充当向心力和圆周运动向心加速度公式的联合应用13（2015淄博）2012年2月25日，我国成功发射了第11颗北斗导航卫星，标志着北斗卫星导航系统建设

33、又迈出了坚实一步若卫星质量为m、离地球表面的高度为h，地球质量为M、半径为R，G为引力常量，则地球对卫星万有引力的大小为（）ABCD考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：人造卫星问题分析：根据万有引力定律的内容（万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比）解决问题解答：解：解：根据万有引力定律表达式得：F=，其中r为物体到地球中心的距离，即r=R+h，所以地球对卫星的万有引力大小为故选：D点评：要注意万有引力定律表达式里的r为物体到地球中心的距离14（2015徐州模拟）关于做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法中正确的是（）A半径越大，周期越小B

34、半径越大，周期越大C所有卫星的周期都相同，与半径无关D所有卫星的周期都不同，与半径无关考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：控制变量法；万有引力定律在天体运动中的应用专题分析：匀速圆周运动的人造地球卫星受到的万有引力提供向心力，用周期表示向心力，得到周期的表达式，根据公式讨论选择项解答：解：匀速圆周运动的人造地球卫星受到的万有引力提供向心力，即，因此，周期为：G、M一定，卫星的周期与半径有关，半径越大，周期越大，因此，选项B正确，选项A、C、D错误故选：B点评：解答本题要根据人造地球卫星受到的万有引力提供向心力来找准卫星的周期的决定因素，由控制变量法

35、讨论选择15（2015江苏校级学业考试）如图所示，a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方下列说法中正确的是（）Ab、d存在相撞危险Ba、c的加速度大小相等，且大于b的加速度Cb、c的角速度大小相等，且小于a的角速度Da、c的线速度大小相等，且小于d的线速度考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系菁优网版权所有专题：应用题分析：根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可解答：解：A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星

36、的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有F=F向F=GF向=m=m2r=m（）2r因而G=m=m2r=m（）2r=ma解得v= = a= b、d两颗卫星的轨道半径相同，根据式，它们的线速度相等，故永远不会相撞，故A错误；B、a、c两颗卫星的轨道半径相同，且小于b卫星的轨道半径，根据式，a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度，故B正确；C、b、c两颗卫星的轨道半径不相同，根据式，其角速度不等，故C错误；D、a、c两颗卫星的轨道半径相同，且小于d卫星的轨道半径，根据式，a、c的线速度大小相等，且大于d的线速度，故D错误；故选B点评：本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度、角速度和加

37、速度的表达式，再进行讨论；除向心力外，线速度、角速度、周期和加速度均与卫星的质量无关，只与轨道半径有关16（2015廉江市校级模拟）我国发射的“神州六号”载人飞船，与“神州五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中正确的是（）A“神州六号”的速度较小B“神州六号”的速度与“神州五号”的相同C“神州五号”的周期更短D“神州六号”的周期与“神州五号”的相同考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系菁优网版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：根据万有引力提供圆周运动向心力，分析描述圆周运动物理量与轨道半径的关系即可解答：解：万有引力提供圆周运动向心力有：AB、线速度

38、知轨道半径小的神州五号线速度大，故A正确，B错误；CD、周期知，轨道半径小的神州五号周期小，故C正确，D错误故选：AC点评：能根据万有引力提供圆周运动向心力分析轨道半径对圆周运动线速度与周期的影响是正确解题的关键17（2015临沂校级模拟）2012年6月18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下面说法正确的是（）A为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D航天员在天宫

39、一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：压轴题；人造卫星问题分析：万有引力提供圆周运动的向心力，所以第一宇宙速度是围绕地球圆周运动的最大速度，卫星由于摩擦阻力作用，轨道高度将降低，运行速度增大，失重不是失去重力而是对悬绳的拉力或支持物的压力减小的现象根据相应知识点展开分析即可解答：解：A、又第一宇宙速度为最大环绕速度，天宫一号的线速度一定小于第一宇宙速度故A错误；B、根据万有引力提供向心力有：v=得轨道高度降低，卫星的线速度增大，故动能将增大，所以B正确；C、卫星本来满足万有引力提供向心力即，由于摩擦阻力作

40、用卫星的线速度减小，提供的引力大于卫星所需要的向心力故卫星将做近心运动，即轨道半径将减小，故C正确；D、失重状态说明航天员对悬绳或支持物体的压力为0，而地球对他的万有引力提供他随天宫一号围绕地球做圆周运动的向心力，所以D错误故选BC点评：解决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力，通过选择不同的向心力公式，来研究不同的物理量与轨道半径的关系18（2013宝安区校级模拟）人造地球卫星可在高度不同的轨道上运转，已知地球质量为M，半径为R，表面重力加速度为g，万有引力恒量为G，则下述关于人造地球卫星的判断正确的是（）A所有绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星的运行周期都应小于Tm=2B所有绕地

41、球做匀速圆周运动的人造地球卫星的运行速度都不超过vm=C若卫星轨道为圆形，则该圆形的圆心必定与地心重合D地球同步卫星可相对地面静止在广州的正上空考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：压轴题；人造卫星问题分析：根据万有引力提供向心力，列出等式表示出线速度和周期根据轨道半径和地球半径关系去找出最大线速度和最小周期了解同步卫星的含义解答：解：A、根据万有引力提供向心力，列出等式：=mT=2根据黄金代换GM=gR2得T=2由于人造地球卫星均在高度不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，所以rR，所以T2，故A错误B、根据万有引力提供向心力，列出等式：=m 得：v=

42、，其中r为轨道半径，由于人造地球卫星均在高度不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，所以rR，所以v，故B正确C、人造地球卫星受地球万有引力提供向心力，由于万有引力指向地心，所以人造地球卫星的圆心必定与地心重合，故C正确D、它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的所以地球同步卫星可相对地面静止，只有在赤道的正上空故D错误故选BC点评：要求解一个物理量大小变化，我们应该把这个物理量先表示出来，再根据已知量进行判断向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用19（2011普宁市校级模拟）据报道，嫦娥二号

43、探月卫星将于2009年前后发射，其环月飞行的高度距离月球表面100 km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200 km的嫦娥一号更加详实若两颗卫星环月运行均可视为匀速圆周运动，则（）A嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更小B嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更大C嫦娥二号环月运行时向心加速度比嫦娥一号更小D嫦娥二号环月运行时向心加速度比嫦娥一号更大考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系菁优网版权所有专题：压轴题；人造卫星问题分析：根据万有引力提供向心力比较周期和向心加速度解答：解：根据万有引力提供向心力，知轨道半径越大，向心加速度越小，周期越大嫦娥一号的轨道半径大，则周期大，向心加速度

44、小故A、D正确，B、C错误故选AD点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，并知道向心加速度、周期和轨道半径的关系20（2011顺德区校级二模）我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行的周期为T若以R表示月球的半径，则（）A卫星运行时的向心加速度为B卫星运行时的线速度为C物体在月球表面自由下落的加速度为D月球的第一宇宙速度为考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系菁优网版权所有专题：压轴题；人造卫星问题分析：根据求线速度，根据a=r求向心加速度根据万有引力提供向心力，去求第一宇宙速度根据万有引力等于重力，求月球表面重力加速度解答：解：A、向心

45、加速度a=r=故A错误 B、卫星运行的线速度=故B正确 C、根据万有引力提供向心力，M=根据万有引力等于重力，g=，故C错误 D、有引力提供向心力，第一宇宙速度=故D正确故选BD点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力以及万有引力等于重力21（2011中山市校级二模）如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是（）Aa、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为abacaaBb与c相比，b的发射速度大，运行速度vb大Ca、b、c做匀速圆周运动的线

46、速度大小关系为va=vbvcDa、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta=TcTb考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：压轴题；人造卫星问题分析：本题中涉及到三个做圆周运动物体，ac转动的周期相等，bc同为卫星，故比较他们的周期、角速度、线速度、向心加速度的关系时，涉及到两种物理模型，要两两比较解答：解：A、a与同步卫星c转动周期相等，根据a=2r=，由于a的轨道半径小于同步卫星c的轨道半径，故a的轨道加速度小于同步卫星c的加速度，即acaa，而b的半径比c小，所以abac，故A正确；B、a与同步卫星c转动周期相等，根据v=，由于a的轨道半径小于同步卫

47、星c的轨道半径，故VaVc；根据卫星的线速度公式v=，由于人造卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以VcVb；故vavcvb，发射卫星时，离地面越远，发射速度越大，所以b与c相比，c的发射速度大，故BC错误；D、根据卫星的周期公式T=，由于近地卫星b的轨道半径小于同步卫星c的轨道半径，所以TcTb，而Ta=Tc，所以Ta=TcTb，故D正确故选：AD点评：本题涉及到两种物理模型，即ac的周期相等，bc同为卫星，其动力学原理相同，要两两分开比较，最后再统一比较22（2011西湖区校级模拟）2010年10月1日18时59分57秒，搭载着嫦娥二号卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射

48、，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探究，下列说法正确的是（）A卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度大B卫星在轨道上经过P点的速度比在轨道上经过P点时小C卫星在轨道上经过P点的加速度比在轨道上经过P点时大D卫星在轨道上的机械能比在轨道上多考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：压轴题；人造卫星问题分析：A、第一宇宙速度为贴着星球表面做匀速圆周运动的速度，根据万有引力提供向心力比较线速度与第一宇宙速度的大小B、卫星从轨道上的P点进入轨道，需减速，使得万有引力等于向

49、心力，做圆周运动C、根据牛顿第二定律，通过比较万有引力比较加速度的大小D、卫星从轨道上的P点进入轨道，需加速，做半径更大的椭圆运动解答：解：A、根据万有引力提供向心力知，v=，半径越小，线速度越大第一宇宙速度的轨道半径小于轨道的半径，所以在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度小故A错误B、卫星从轨道上的P点进入轨道，需减速，使得万有引力等于向心力，做圆周运动，所以卫星在轨道上经过P点的速度比在轨道上经过P点时小故B正确C、卫星在轨道上经过P点和在轨道上经过P点时，万有引力相等，根据牛顿第二定律，加速度相等故C错误D、卫星从轨道上的P点进入轨道，需加速，机械能增大，所以卫星在轨道上的机械能比在轨

50、道上多故D正确故选BD点评：解决本题的关键掌握卫星的变轨问题，知道当万有引力不够提供向心力时，卫星做离心运动23（2011沙坪坝区校级模拟）如图所示，在同一轨道平面上的几个质量不等的人造地球卫星A、B、C，均绕地球做匀速圆周运动，它们在某一时刻恰好在同一直线上，下列说法中正确的是（）A轨道线速度vAvBvCB万有引力FAFBFCC向心加速度aAaBaCD运动一周后，它们将同时回到图示位置考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；匀速圆周运动；向心力；万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：压轴题；人造卫星问题分析：根据万有引力提供向心力分析解答：解：A、根据知，轨道半径越大，向心加速度越小，线速度越小，周期越大故A错误，C正确 B、因为不知道人造