(完整word版)高三专题复习万有引力1含答案模板

1、选择题1.1.（2015?2015?永州三模？1919）.如图所示，两星球相距为 L L,质量比为 m mA: m mB= 1 1 : 9 9,两星球半径远小于 L L。从星球 A A 沿 A A、B B 连线向星球 B B 以某一初速度发射一探测器，只考虑星球A A、B B对探测器的作用，下列说法正确的是（）A A 探测器的速度一直减小B B 探测器在距星球 A A 为L处加速度为零4C C.若探测器能到达星球 B B，其速度可能恰好为零D D 若探测器能到达星球B B，其速度一定大于发射时的初速度2.2. （2015?2015?北京朝阳二练?16?16）.如图所示，人造卫星 A A、B B

2、 在同一平面内 绕地球做匀速圆周运动。则这两颗卫星相比A A 卫星 A A 的线速度较大B B.卫星 A A 的周期较大C C.卫星 A A 的角速度较大D D.卫星 A A 的加速度较大3.3. （2015?2015?龙岩综测?15?15）.如图所示，一个质量均匀分布的星球，绕其中心轴PQPQ 是互相垂直的直径。星球在 A A 点的重力加速度是 P P 点的 90%90%，星球自转的周期为T,万有引力常量为G，则星球的密度为（）0.331030A A.2B.2C. -2D D.GT2GT23GT2GT24.(20154.(2015? ?马鞍山三模1414）.研究表明, 地球自转在逐渐变慢，3

3、 3 亿年前地球自转的周期约为2222 小时。假设这种趋势会持续下去，而地球的质量保持不变，未来人类发射的地球冋步卫星与现在的相比A A .线速度变小B B .角速度变大C C.向心加速度变大D D .距地面的高度变小 5.5.（2015?2015?绵阳三诊？2 2）. 20152015 年 3 3 月 3030 号晚上 9 9 点 5252 分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，将我国首颗新一代北斗导航卫星发射升空，于 3131 号凌晨 3 3 点 3434 分顺利进入预定轨道。这次发射的新一代北斗导航卫星，是我国发射的第1717 颗北斗导航卫星。北斗专题 2 2 曲线运动-oBP

4、QPQ 自转，ABAB 与卫星导航系统空间段计划由3535 颗卫星组成，包括 5 5 颗静止轨道卫星、2727 颗中地球轨道卫星、3 3 颗倾斜同步轨道卫星。中地球轨道卫星和静止轨道卫星都绕地球球心做圆周运动，中地球 轨道卫星离地面高度低，则中地球轨道卫星与静止轨道卫星相比，做圆周运动的（）A.A. 周期大B.B. 线速度小C.C. 角速度小D.D. 向心加速度大6.6.（2015?2015?济南二模？1818）.中国航天局秘书长田玉龙20152015 年 3 3 月 6 6 日证实，将在 20152015 年年底发射高分四号卫星，这是中国首颗地球同步轨道高时间分辨率对地观测卫星。如图所示，A

5、 A是静止在赤道上随地球自转的物体； B B、C C 是同在赤道平面内的两颗人造卫星， B B 位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C C 是高分四号卫星。则下列关系正确的是（）A A .物体 A A 随地球自转的角速度大于卫星B B 的角速度B B 卫星 B B 的线速度大于卫星 C C 的线速度C C.物体 A A 随地球自转的加速度大于卫星C C 的加速度D D .物体 A A 随地球自转的周期大于卫星C C 的周期7.7. （2015?2015?南平综测?13?13）.某星球直径为 d d，宇航贝在该星球表面以初速度v v。竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为 h h，若物体只受该

6、星球引力作用，则该星球的第一宇宙速度为C.vo8.8.（2015?2015?景德镇三检?15?15） 我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星-500500”的实验活1 1 1 1动。假设王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的2 2,质量是地球质量的 1 1。已知地球表面的重力加速度是 g g，地球的半径为 R R,王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h h,忽略自转的影响，下列说法正确的是 （）2g2gA A .火星的平均密度为3 3nGRGRc.c.飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为D.D.月球的平均密度为3g4 GRB B .火星表面的重力加速度是2C C.火星的第一宇宙速度与

7、地球的第一宇宙速度之比为D D .王跃以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度是9h9h229.9. （2015?2015?聊城二模？1717）. .探月工程三期飞行试验器于20142014 年 1010 月2424 日 2 2 时在中国西昌卫星发射中心发射升空，最终进入距月球表面高为 h h 的圆形工作轨道。设月球半径为 R R,月球表面的重力加速度为 g g,万有引力常量为 G G,则下列说法正确的是（A.A.飞行试验器在工作轨道上的加速度为B.B.飞行试验器绕月球运行的周期为210.10.（2015?2015?肇庆三测？1515）.轨道康复者”是垃圾”卫星的救星，被称为太

8、空 110110”，它可在太空中给垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命. .假设轨道康复者”的轨道半经为地球同卫星轨轨道平面与地球赤道平面重合,F F 列说法正确的是（）A A .轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救B B站在赤道上的人观察到轨道康复者”向西运动C C.轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的5 5D D .轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的2525 倍11.11. （2015?2015?宁德市普高质检 1616）.如图为“高分一号卫星与北斗导航系统中的“G Gi”卫星,在空中某一平面内绕地心O O 做匀速圆周运动的示意图。已知卫星“G G1”的轨道

9、半径为 r r,地球表面的重力加速度为 g,g,地球半径为 R R,万有引力常量为 G Go则（）A A .“高分一号”的加速度小于卫星“G G1”的加速度B B .“高分一号”的运行速度大于第一宇宙速度c c.地球的质量为疋G GRgD D 卫星“ G Gi”的周期为12.12.（2015?2015?衡水高三调？1818）.有 a a、b b、c c、d d 四颗地球卫星，a a 还未发射，在赤道表面上随地球 一起转动，b b 是近地轨道卫星，c c 是地球同步卫星，d d 是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（）D D两颗卫星的运动周期相同 14.14. （20

10、15?2015?宝鸡三检？1717）、如图所示是嫦娥三号奔月过程中某阶段 的运动示意图，嫦娥三号沿椭圆轨道I运动到近月点P处变轨进入 圆轨道n,嫦娥三号在圆轨道n做圆周运动的轨道半径为r，周期 为T，已知引力常量为G，下列说法中正确的是（ ）A A 由题中（含图中）信息可求得月球的质量B B .由题中（含图中）信息可求得月球第一宇宙速度C C.嫦娥三号在P处变轨时必须点火加速D D 嫦娥三号沿椭圈轨道I运动到P P 处时的加速度大于沿圆轨道n运动到P处时的加速度二非选择题15.15. （2015?2015?东城区二练？2323）.（ 1818 分）深空探测一直是人类的梦想。 20132013

11、年 1212 月 1414 日嫦娥三号”探测器成功实施月面软着陆， 中国由此成为世界上第 3 3 个实现月面软着陆的国家。如图所示为此次探测中，我国科学家在国际上首次采用的由接近段、悬停段、避障段和缓速下降段等任务段组成的接力避障模式示意图。请你应用学过的知识解决下列问题。A.aA.a 的向心加速度等C.C.c c在 4 4 小时内转过的圆心角是一613.(201513.(2015大庆三检1818） 右图为两颗人造卫星绕地球运动的轨道示意图，1为圆轨道，n为椭圆轨道，AB为椭圆的长轴，两轨道和地心都在同 一平面内，C C、D D 为两轨道交点 己知轨道n上的卫星运动到 点时速度方向与 ABAB

12、 平行，则下列说法正确的是（） A A 两个轨道上的卫星运动到 C C 点时的加速度不相同B B .两个轨道上的卫星运动到C C 点时的向心加速度大小相等C C.若卫星在I轨道的速率为V V1,卫星在n轨道 B B 点的速率为 V V2,则 V V1VV2I、3LJidoii）畸許II! 纽亦蜕理下降攻I已知地球质量约是月球质量的 8181 倍，地球半径约是月球半径的 4 4倍。将月球和地球都视为 质量分布均匀的球体，不考虑地球、月球自转及其他天体的影响。求月球表面重力加速度g g月与地球表面重力加速度 g g 的比值。由于月球表面无大气， 无法利用大气阻力来降低飞行速度，我国科学家用自行研制

13、的大范围变推力发动机实现了探测器中途修正、近月制动及软着陆任务。在避障段探测器从距月球表面约 100100 m m 高处，沿与水平面成夹角 4545的方向，匀减速直线运动到着陆点上方30m30m 处。已知发动机提供的推力与竖直方向的夹角为探测器燃料消耗带来的质量变化、探测器高度变化带来的重力加速度 g g月的变化均忽略不计，求此阶段探测器的加速度a a 与月球表面重力加速度 g g月的比值。为避免探测器着陆过程中带来的过大冲击，科学家们研制了着陆缓冲装置来吸收着陆冲击能量，即尽可能把探测器着陆过程损失的机械能不可逆地转变为其他形式的能量，如塑性变形能、内能等，而不通过弹性变形来储存能量，以避免

14、二次冲击或其他难以控制的后果。已知着陆过程探测器质量（包括着陆缓冲装置）为 m m，刚接触月面时速度为 v v,从刚接触月 面开始到稳定着陆过程中重心下降高度为 H H，月球表面重力加速度为 g g月，着陆过程中发动 机处于关闭状态，求着陆过程中缓冲装置吸收的总能量及探测器受到的冲量。参考答案与详解1.1.【答案】BDBD【命题立意】本试题旨在考查万有引力定律及其应用。【解析】A A、探测器从 A A 向 B B 运动，所受的万有引力合力先向左再向右，则探测器的速度 先减小后增大，故 A A 错误；按近蔵B B、当探测器合力为零时，加速度为零，则有：GmAmGmBm，因为mAMB1:9,rAr

15、B则：rA: rB3:1，知探测器距离星球 A A 的距离为：x-，故 B B 正确；4CDCD、探测器到达星球 B B 的过程中，由于 B B 的质量大于 A A 的质量，从 A A 到 B B 万有引力的合 力做正功，则动能增加，所以探测器到达星球 B B 的速度一定大于发射时的速度，故 C C 错误, D D 正确；故选：BDBD.2.2.【命题立意】考查人造卫星的运动规律，万有引力定律的应用【答案】B B【解析】根据人造地球卫星围绕轨道做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供得:2 2v24 rmw r m2ma r T由上述计算可以得出当卫星的轨道半径越大时， 线速度、角速度、加速

16、度都会变小，rArB所以卫星 A A的线速度、角速度、加速度均小于卫星 A A 的相应值，因此只有卫星 A A 的周期较 大，故 B B 正确。3.3.【答案】D D【命题立意】本题旨在考查万有引力定律及其应用。【解析】因为两极处的万有引力等于物体的重力，故：GpGM2mR由于赤道处的向心力等于万有引力与物体在赤道处的重力之差，故：2GMm小小GMm 40.9gR2mp-M 304 R3GT23故选：D D 4.4.【命题立意】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【答案】A【解析】根据人造地球卫星围绕轨道做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供得:解得：23一40 R M2GT2GMT：42r

17、3GM2rR2解得:则星球的密度:5.5.【答案】D D【命题立意】本题旨在考查人造卫星的加速度、周期和轨道的关系。【解析】卫星离地面的高度越低，则运动半径越小，根据万有引力提供圆周运动向心力得:CDCD、由于 A A 是静止在赤道上随地球自转的物体，C C 是地球同步轨道卫星，所以两者加速度大小相等，周期大小相等，故CDCD 错误；故选：B B7.7.【答案】D D【命题立意】本题旨在考察第一宇宙速度的理解242rmw r m_2maGM2 r地球自转在逐渐变慢,可知地球同步由上述计算可以得出当卫星的轨道半径变大，角速度、加速度都会变小，故A A 正确，其余均错误。GMm42mr r ma，

18、则:r越小，周期越小，故 A A 错误;线速度v知半径r越小，线速度越大，故 B B 错误;C C、角速度-：M，知半径r越小，角速度越大，故 C C 错误;D D、向心加速度翌，知半径r越小，向心加速度越大，故 D D 正确;r故选：D D6.6.【答案】B B【命题立本题旨在考查人造卫星的加速度、周期和轨道的关系、万有引力定律及其应用。TB:,根据：T，得：AB,故 A A 错误;C C 的线速度，VBVC，B B 正确;解得:带，T寿周期知半径B B、【解析】以初速度 v vo竖直上抛一物体，物体在重力作用下做匀减速直线运动，当物体速度减为 0 0 时，物体上升到最大高度， 已知初速度末

19、速度和位移，根据匀变速直线运动的速度位2-倍，故 C C 错误;3fg,王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度9h h, D D 错误。4故选：A A移关系可以求出该星球表面的重力加速度g g，再根据万有引力提供向心力，求出该星球的第一宇宙速度.得该星球的第一宇宙速度为：v . gR、仕，故 D D 正确，ABCABC 错误;h故选：D D.8.8.【答案】A A【解析】ABAB、由GMrmmg，得：g雪，已知火星半径是地球半径的1，质量R2R221=1是地球质量的1则火星表面的重力加速度是地球表重力加速度的9444，即为4g99设火星质量为M，由万有引力等于中可得：G：m mg解得

20、：MgR29G密度为:2g，故 A A 正确，B B 错误;3 GRC C、由G啤R22v/曰m，得:R，火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的D D、王跃以 v vo在地球起跳时,根据竖v22g，由于火星表面的重力加速度是9.9.【答案】ADAD【命题立意】本题旨在考查万有引力定律及其应用。故选：ADAD10.10.【答案】【解析】 轨道康复者”要在原轨道上加速，使得万有引力不足以提供向心力，会到达更高的轨道，不可能拯救”更低轨道上的卫星，选项 A A 错误；角速度 道康复者”角速度大于同步卫星角速度，即大于地球自转角速度，所以站在赤道上的人用仪 器观察到轨道康复者”向东运动，选项 B B

21、错误；因为轨道康复者”绕地球做匀速圆周运动时GMGMmGMm v v 有=mR R，用得:复者”的速度是地球同步卫星速度的.5.5 倍选项 C C 错误万有引力即卫星合力，根据牛顿半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一可得轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的 2525 倍，选项 D D 正确。11.11.【答案】D D第二定律有GSfnj- = ma，即，根据 轨道康复者”绕地球做匀速圆周运动时的轨道【解析】A A、月球表面万有引力等于重力，则:G Mm mg，在高为 h h 的圆形工作轨道,有:mg，得：g(R h)2a(代)2g，R h故 A A 正确;BCBC、根据万有引力提供向心力

22、，即:MmG 2-r2 2v4m m r，解得:rTv(GMGM，飞行试验器的轨道半径为rh，结合黄金代换公式:GM gR2,(R h)3，故 BCBC 错误;gR2D D、由黄金代换公式得中心天体的质量:区，月球的体积：V 3G3R3，则月球的密度:旦，故 D D 正确。4 GR【命题立本题旨在考查万有引力与航天知识。的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，由轨道康代入线速度和周期公式得：v畀，T，轨【命题立意】本题旨在考查人造卫星的加速度、周期和轨道的关系。【解析】A A、根据万有引力提供向心力GMm ma，得：a粤，由于“高分一号”的rr转动半径小于卫星“ G Gi”的转动半径，所以

23、“高分一号”的加速度大于卫星“ 度,故 A A 错误;故选：B B 13.13.【答案】D D【命题立意】本题旨在考查万有引力定律及其应用。【解析】A A、两个轨道上的卫星运动到 C C 点时，所受的万有引力相等， 根据牛顿第二定律知,G Gi”的加速MmB B、由G厂R22mR，得：V1J&R，由于r R，所以“高分一号”的运行速度小于第一宇宙速度,故 B B 错误;C C、由G啤R2mg，得：M理，故 C C 错误;GD、由GMm r42mFr，得:T 2GM，又有：GM gR，解得：T2罷g，故 D D 正确。故选：D D12.12.【答案】B B【命题立意】本题旨在考查人造卫星

24、的加速度、周期和轨道的关系、万有引力定律及其应用。【解A A、地球同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同，则知a a 与 c c 的角速度相同,根据aMmr知，c c 的向心加速度大，由G2mg，得：g r聖，可知卫星的轨道半r径越大,向心加速度越小，则地球同步卫星 c c 的向心加速度小于b b 的向心加速度，而 b b 的向心加速度约为g g，故 a a 的向心加速度小于重力加速度g g,故 A A 错误;B、由GMm r线速度越小，所以的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B B 正确;C C、c c 是地球同步卫星，周期是24h，则 c c 在4h内转过的圆心角是4h24h3，故 C C 错误;D D、由开普勒第三定律R3T2k知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以的运动周期大于 c c 的周期24h，故D D 错误。，则知卫星的轨道半径越大