高考物理万有引力与航天专题复习

1、1. “探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星，并测得两颗卫星的周期相等，以下判断错误 的起A.天体A、B表的重力加速度与它们的半怀成正比B.两题卫星的一设速度定利等C.天体A、B的历昌可能那等D.天体A B的密度一定相等.同步卫星到地心的距离为r,运行速率为 vi,加速度为ai,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为 a2,第一宇宙速度为 V2,地球的半径为 R,则下列比值正确的是A、 vi/ v2= r / R B、ai/ a2=（ r / R ）2 C、ai/ a2= r / R D、vi/ v2= （r / B 1/2.已知地球质量大约是

2、月球质量的8i倍，地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9: 8B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9: 4C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周 期之比约为8: 9D.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速 度之比约为8i : 44.我国国土范围在东西方向上大致分布在东经70。到东经i35之间，所以我国发射的同步星一般定点在赤道上空3.6万公里，东经i00。附近。假设某颗通讯卫星计划定点在赤道上空东经i04的位置，经测量

3、刚进入轨道时位于赤道上空3.6万公里，东经i030处，为了把它调整到i04处，可以短时间启动卫星上的小型喷气发动机调整卫星的高度，改变其 周期，使其“漂移”到预定经度后，再短时间启动发动机调整卫星的高度实现定点，两次调 整高度的方向依次是A、向下、向上B、向上、向下C、向上、向上 D、向下、向下5、同步卫星到地心的距离为r,加速度为ai,速率为v1；地球半径为R,赤道上物体随地球自转的向心加速度为a2,速率为V2,则aiRA . 一 =a2 raiR2 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document B.=-a2rviR2C. 一 = -2 v2rvirD .

4、 一 二一v2R6、神舟六号载人航天飞船经过 ii5小时32分钟的太空飞行，绕地球飞行 77圈，飞船返回 舱终于在2005年i0月i7日凌晨4时33分成功着陆。已知万有引力常量 G地球表面的重力 加速度g,地球的半径 Ro神舟六号飞船太空飞行近似为圆周运动。则下列论述正确的是A.可以计算神舟六号飞船绕地球的太空飞行离地球表面的高度 hB.可以计算神舟六号飞船在绕地球的太空飞行的加速度C.飞船返回舱打开减速伞下降的过程中，飞船中的宇航员处于失重状态D.神舟六号飞船绕地球的太空飞行速度比月球绕地球运行的速度要小7、2005年，科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一卫星，并测得它围绕该恒星运行一周

5、所用的时间为 i200年，它与该恒星的距离为地球到太阳距离的i00倍假定该卫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.卫星质量与地球质量之比D.卫星运行速度与地球公转速度之比8、如图所示，一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球，另一端固定在竖直杆上，当竖直杆以角速度3转动时，小球跟着杆一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角为0,下列关于3与。关系的图象正确的是9、一颗在地球赤道上空绕地球运转的同步卫星，距地面高度为h,已知地球半径为 R自转周期为T,地面重力加速度为 g,则这颗卫星的运转速度的大小是

6、A. R h B. R gTR h2 二 R2gC. 3. TD. 3T210、一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行。认为行星是密度均匀的球体，要确定该行 星的密度，只需要测量A.飞船的轨道半径 B.飞船的运行速度C.飞船的运行周期D.行星的质量11、宇航员在月球上做自由落体这实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落月球表面（设月球半径为 R）,据上述信息推断。飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为2RhB.tc.至 tc RhD.2tg, O为地球中心。（1）求卫星B的运行周期。AB13、如图所示，A是地球的同步卫星。另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地

7、面高度为ho已知地球半径为 R,地球自转角速度为 w0,地球表面的重力加速度为（2）如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，他们再 次相距最近?14、宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。 已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为 R的圆轨道上运行；另一种 形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设每个星体的质量均为 m。(1)试求第一种形式下，星体运动的线速度和周

8、期。(2)假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？15、设A、B为地球赤道圆的一条直径的两端，利用同步卫星将一电磁波信号由A点传到B点，问：(1)至少要用几颗同步卫星？(2)这几颗卫星间的最近距离是多少？(3)用这几颗卫星把电磁波信号由A点传到B点需要经历多长时间？已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度为 g,地球自转周期为 T,不 考虑大气对电磁波的折射。设电磁波在空气中 的传播速度为c。16、计划发射一颗距离地面高度为地球半径R的圆形轨道地球卫星，卫星轨道平面与赤道平面重合，已知地球表面重力加速度为g.(1)求出卫星绕地心运动周期T(2)设地球自转周期 T0,

9、该卫星绕地旋转方向与地球自转方向相同，则在赤道上一点的人能连续看到该卫星的时间是多少？答案：1B 2C 3C 4A 5D 6AB 7AD 8D 9ABC 10C11B 12、(1)42m/s (2)图略，s=5-=0.31t1613、1)由万有引力定律和向心力公式得2Mm4 二G2 =m(R+h)(R h)2T；MmG= mgR2联立得Tb=2 J(R-Rh)-IM 川川川 | 川 Mil 川 IMiliM川HIMililll 川 HHHl.(2)由题意得(COB - 30)t = 2 兀由得COB =-Z3-(R h)gR2M川川I川川HIM川川川巾四川川川代入得t=yr%14、解：(1)第

10、一种形式下，由万有引力定律和牛顿第二定律，得:2 v二m一 R22_ m _ mG G 2R2(2R)25Gm4R2二 R TOC o 1-5 h z T=4二5Gmv(2)第一种形式下，由万有引力定律和牛顿第二定律，得:2m2l2 22G-cos30 = mr (一) HYPERLINK l bookmark59 o Current Document l22cos30”T星体之间的距离为： =R3115解：（1）至少要用两颗同步卫星，这两颗卫星分别位于图中Pi和P2。（ 4分）（2）设同步卫星的轨道半径为 r=OPi,则据万有引力定律和牛顿第二定律有:2c Mm4 二，八、c Mm ,八、G2 = mr2-，（ 2 分）mg= G2-（ 2 分）r2 T2R2解彳If四匚2分4二2这两颗卫星间的最近距离是 2r = 2R （ 2分）S6（3）用这两颗卫星把电磁波信号由A点传到B点需要经历的m 2R 2RB时间为t =(2分)C将r代入上式得：t2R(3分)16 解:(