高考物理15天快速提分课程第四讲

1、万有引力 主讲教师：张雯1、高轨、低速、大周期【例题1】研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比A距地面的高度变大 B向心加速度变大C线速度变大 D角速度变大【例题2】目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是A卫星的动能逐渐减小 B由于地球引力做正功，引力势能一定减小C由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D卫星克服气体阻力做的功小于引

2、力势能的减小 【例题3】某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的经典力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动A半径越大，加速度越大 B半径越小，周期越大C半径越大，角速度越小 D半径越小，线速度越小【例题4】如图3，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是A甲的向心加速度比乙的小B甲的运行周期比乙的小C甲的角速度比乙大D甲的线速度比乙大【例题5】小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动。则经过足够长的时间后，小行星运动的A半径变大 B速率变大 C角速度变大 D加速度变大【例

3、题6】探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比A. 轨道半径变小 B. 向心加速度变小C. 线速度变小 D. 角速度变小【例题7】 2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是A. 甲的运行周期一定比乙的长 B. 甲距地面的高度一定比乙的高C. 甲的向心力一定比乙的小 D. 甲的加速度一定比乙的大【例题8

4、】火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍，根据以上数据，以下说法正确的是A火星表面重力加速度的数值比地球表面的小B火星公转的周期比地球的长C火星公转的线速度比地球的大D火星公转的向心加速度比地球的大【例题9】据报道我国数据中继卫星“天链一号01 星”于2008 年4 月25 日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4 次变轨控制后，于5 月l 日成功定点在东经77赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01 星”，下列说法正确的是A运行速度大于7.9Km/sB离地面高度一定，相对地面静止C绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D、

5、向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等【例题10】“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时A. r、v都将略为减小 B. r、v都将保持不变C. r将略为减小，v将略为增大 D. r将略为增大，v将略为减小【例题11】经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间，它们绕太阳沿椭圆轨道运行，其轨道参数如下表。注：AU是天文学中的长度单位，1AU149 597 870 700m（大约是地球到太阳的平均距离）。“神舟星”和“杨利伟星”绕太阳运行的周期分别为T

6、1和T2，它们在近日点的加速度分别为a1和a2。则下列说法正确的是A. T1T2，a1a2B. T1T2，a1a2C. T1T2，a1a2D. T1T2，a1a2【例题12】据报道，嫦娥二号探月卫星环月飞行的高度距离月球表面100km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km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，运行轨道如图所示，则A. 嫦娥二号环月运行时向心加速度比嫦娥一号小B. 嫦娥二号环月运行的速度比嫦娥一号大C. 嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号长D. 嫦娥二号环月运行时机械能比嫦娥一号大【例题13】太阳系中的八个行星都受到太阳的引力而绕太阳公转，然而

7、它们公转的周期却各不相同。若把水星和地球绕太阳的运动轨迹都近似看作为圆周，根据观测得知，水星绕太阳公转的周期小于地球，则可以判定A. 水星的密度大于地球的密度B. 水星的质量大于地球的质量C. 水星的向心加速度小于地球的向心加速度D. 水星到太阳的距离小于地球到太阳的距离【例题14】“神舟七号”宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，它比地球同步卫星轨道低很多，则“神舟七号”宇宙飞船与同步卫星相比A. 线速度小一些B. 周期小一些C. 向心加速度小一些D. 角速度小一些【例题15】木星至少有16颗卫星，1610年1月7日伽利略用望远镜发现了其中的4颗。这4颗卫星被命名为木卫1、木卫2、木卫3和木卫4。他

8、的这个发现对于打破“地心说”提供了重要的依据。若将木卫1、木卫2绕木星的运动看做匀速圆周运动，已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，则它们绕木星运行时A. 木卫2的周期大于木卫1的周期B. 木卫2的线速度大于木卫1的线速度C. 木卫2的角速度大于木卫1的角速度D. 木卫2的向心加速度大于木卫1的向心加速度【例题16】在研究宇宙发展演变的理论中，有一种学说叫做“宇宙膨胀说”，这种学说认为引力常量G在缓慢地减小。假设月球绕地球做匀速圆周运动，且它们的质量始终保持不变，根据这种学说当前月球绕地球做匀速圆周运动的情况与很久很久以前相比A. 周期变大 B 角速度变大C. 轨道半径减小 D. 速度变大

9、2、正反比【例题17】据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km和100Km，运动速率分别为v1和v2，那么v1和v2的比值为（月球半径取1700Km）A. B. C, D. 【例题18】一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球环绕半径的4 倍,则它的环绕周期是A1 年 B2 年 C4 年 D8 年【例题19】月球与地球质量之比约为1：80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，它们都围绕月地连线上某点O做匀速圆周运动。据此观点，可知月球与地球绕O点运动的线速度大小之比约为A. 1：6400 B. 1：80C. 80：1 D. 64

10、00：1【例题20】地球表面的重力加速度约为月球表面重力加速度的6倍，地球的半径约为月球半径的3.6倍。若从地球表面发射卫星的最小速度为v1，从月球表面发射卫星的最小速度为v2，则v1:v2约为A. 1 B. 3 C. 5 D. 7【例题21】设在地球上和在x天体上以相同的初速度竖直上抛一个物体的最大高度之比为k。且已知地球和x天体的半径之比也为k，则地球与此天体的质量之比为 A. 1 B. k C. k2 D. 1/k【例题22】若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的p倍，半径为地球的q倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍【例题23】已知甲、乙两

11、个绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为h1和h2，月球半径为R。甲、乙的运动速度大小分别用v1和v2表示。则v1和v2的比值为A B C D 【例题24】“北斗”卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星（同步卫星）、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成。地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约为地球半径的6倍和3.4倍，下列说法中正确的是A静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍B静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍C静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的1/7D静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的1/7【例题25】已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大

12、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98B. 地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为94 C. 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89D. 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814【例题26】我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为r1、r2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v1，对应的环绕周期为T，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为【例

13、题27】太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像。图中坐标系的横轴是lg(T/T0),纵轴是lg(R/R0);这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列4幅图中正确的是3、知一求四【例题28】2011年9月29日，我国成功发射了“天宫1号”目标飞行器，“天宫1号”进入工作轨道后，其运行周期约为91min。预计随后不久将发射“神舟8号”飞船并与“天宫1号”在太空实现交会对接。若对接前的某段时间内“神舟8号”和“天宫1号”处在同一圆形轨道上顺时针运行，如图6所示。下

14、列说法中正确的是A. “神舟8号”和“天宫1号”的角速度相同B.“神舟8号”比“天宫1号”的角速度大C.若“神舟8号”仅向运动的相反方向喷气加速，它将能在此轨道上和“天宫1号”相遇实现对接D.若“神舟8号”仅向运动的相反方向喷气加速，它将不可能在此轨道上和“天宫1号”相遇实现对接【例题29】长期以来“卡戎星（Charon）”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r1=19600km，公转周期T1=6.39天。2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r2=48000km，则它的公转周期T2最接近于A.15天 B.25天 C.35天 D.45天【例题30】199

15、0年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km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6.4106m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6107m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【例题31】(1)不久前欧洲天文学就发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c”。该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍。设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的

16、形同质量的人造卫星的动能为Ek2，则Ek1/Ek2为A0.13 B0.3 C3.33 D7.5（2）把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周。由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得A火星和地球的质量之比 B火星和太阳的质量之比C火星和地球到太阳的距离之比 D火星和地球绕太阳运行速度大小之比【例题32】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行一周所用的时间为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

17、与地球质量之比 D行星运行速度与地球公转速度之比【例题33】土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星，都沿近似为圆周的轨道线土星运动。其参数如表：两卫星相比土卫十A受土星的万有引力较大 B绕土星的圆周运动的周期较大C绕土星做圆周运动的向心加速度较大 D动能较大【例题34】如果把水星和金星绕太阳运行的轨道视为圆周，那么由水星和金星绕太阳运动的周期之得水星和金星绕太阳的动能之比 B. 水星和金星的密度之比C. 水星和金星到太阳的距离之比 D. 水星和金星的质量之比4、五中有二【例题35】据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200 km,运用周期127分钟。若还知道引力常量和月球平均半径,

18、仅利用以上条件不能求出的是A. 月球表面的重力加速度B. 月球对卫星的吸引力C. 卫星绕月球运行的速度D. 卫星绕月运行的加速度【例题36】已知引力常量 、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T。仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有A月球的质量 B地球的质量C地球的半径 D月球绕地球运行速度的大小【例题37】天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出A行星的质量 B行星的半径C恒星的质量 D恒星的半径【例题38】设想某登月飞船贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动，测得其运动周期为 T。飞船在月球上着陆后，航天员用测力计测得质量为

19、 m 的物体所受重力为 P，已知引力常量为 G。根据上述已知条件，可以估算的物理量有A月球的质量 B飞船的质量 C月球到地球的距离 D月球的自转周期【例题39】已知某星球的质量是M，一颗卫星绕该星球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径是r，万有引力常量是G。根据所给的条件可求出的物理量是A卫星所受的向心力 B卫星的向心加速度C星球的密度 D卫星的密度【例题40】已知一颗质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动，运动周期为T1，该行星的自转周期为T2，万有引力常量为G。根据这些已知量可以求出A该行星到太阳的距离 B卫星绕该行星运行的第一宇宙速度C该行星绕太阳运动的向心加速度 D该行星的同步卫星的运动轨道半径

20、【例题41】为了火星及其周围的空间环境的探测，我国预计于2011年10月开始第一颗火星探测器“萤火一号”。假设探测器在火星表面为度分别为A1和A2的圆轨道上运动时，周期分别为T1和T2。火星可视为度量分布均匀的球体。忽略火星的自转影响，万有引力常量为G。仅利用以上数据，可以计算出A火星的密度和火星表面的重力加速度B火星的质量和火星对“萤火一号”的引力C火星的半径和“萤火一号”的质量D火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力【例题42】已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T。可估算出的物理量有 A. 月球的质量 B. 地球的质量C. 地球的半径 D. 月球绕地球

21、运行速度的大小【例题43】已知万有引力恒量G，根据下列哪组数据可以计算出地球的质量A. 卫星距离地面的高度和其运行的周期B. 月球自转的周期和月球的半径C. 地球表面的重力加速度和地球半径D. 地球公转的周期和日地之间的距离【例题44】已知万有引力常量G，地球的半径R，地球表面重力加速度g、地球自转周期T，不考虑地球自转对重力的影响。利用以上条件不可能求出的物理量是A.地球的质量和密度 B.地球同步卫星的轨道高度C.第一宇宙速度 D.第三宇宙速度【例题45】正在研制中的“嫦娥三号”，将要携带探测器在月球着陆，实现月面巡视、月夜生存等科学探索的重大突破，开展月表地形地貌与地质构造、矿物组成和化学

22、成分等探测活动。若“嫦娥三号”在月球着陆前绕月球做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为R，已知万有引力常量为G。由以上物理量可以求出A. 月球的质量 B. 月球的密度C. 月球对“嫦娥三号”的引力 D. 月球表面的重力加速度【例题46】2011年12月美国宇航局发布声明宣布，通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星。该行星被命名为开普勒-22b（Kepler-22b），距离地球约600光年之遥，体积是地球的2.4倍。这是目前被证实的从大小和运行轨道来说最接近地球形态的行星，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一圈。若行星开普勒-22b绕恒星做圆运动的轨道半径

23、可测量，万有引力常量G已知。根据以上数据可以估算的物理量有A. 行星的质量 B. 行星的密度 C. 恒星的质量 D. 恒星的密度【例题47】据观察，某行星外围有一模糊不清的环，为了判断该环是连续物还是卫星群，又测出了环中各层的线速度v的大小与该层至行星中心的距离R，以下判断中正确的是A. 若v与R成正比，则环是连续物 B. 若v与R成反比，则环是连续物C. 若v2与R成反比，则环是卫星群 D. 若v2与R成正比，则环是卫星群【例题48】如图，地球赤道上山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1

24、、a2、a3，则Av1v2v3 Bv1v2v3Ca1a2a3 Da1a3a2【例题49】如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是A. 角速度的大小关系为a=cbB. 向心加速度的大小关系为aaabac C. 线速度的大小关系为va=vbvcD. 周期关系为Ta=TcTb 6、变轨【例题50】如图是“嫦娥一号”奔月示意图,卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星,并开展对月球的探测.下列说法正确的是A. 发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度B. 在绕月圆轨道上,卫星周期与卫星质量有关C. 卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D. 在绕月圆轨道上,卫星受地球的引力大于受月球的引力【例题51】2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有 A.在轨道上经过A的速度小于经过B的速度B.在轨道上经过A的动能小于在轨道上经过A