广东省惠州市博罗县华侨中学高三物理第一轮复习：万有引力专题训练

5/5万有引力1．如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为。假设只考虑海王星和太阳之间的相互作用,那么海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中A．从P到M所用的时间等于B．从Q到N阶段,机械能逐渐变大C．从P到Q阶段,速率逐渐变小D．从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功2．2019年4月,我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道〔可视为圆轨道〕运行。与天宫二号单独运行时相比,组合体运行的A．周期变大 B．速率变大C．动能变大 D．向心加速度变大3.利用三颗位置适当的地球同步卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯,目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍,假设地球的自转周期变小,假设仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的,那么地球自转周期的最小值约为A.1hB.4hC.8hD.16h4、关于行星运动的规律,以下说法符合史实的是A.开普勒在牛顿定律的根底上,导出了行星运动的规律B.开普勒在天文观测数据的根底上,总结出了行星运动的规律C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因D.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律5、我国发射的“嫦娥三号〞登月探测器靠近月球后,先在月球外表附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程,在离月面4m高处做一次悬停〔可认为是相对于月球静止〕；最后关闭发动机,探测器自由下落。探测器的质量约为,地球质量约为月球的81倍,地球半径为月球的3.7倍,地球外表的重力加速度大小约为。那么次探测器A．在着陆前瞬间,速度大小约为B．悬停时受到的反冲作用力约为C．从离开近月圆轨道到着陆这段时间内,机械能守恒D．在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度6.如图,一颗在椭圆轨道Ⅰ上运行的地球卫星,通过轨道Ⅰ上的近地点P时,短暂点火加速后进人同步转移轨道Ⅱ.当卫星到达同步转移轨道Ⅱ的远地点Q时,再次变轨,进入同步轨道Ⅲ.以下说法正确的选项是 A.卫星在轨道I的P点进入轨道Ⅱ机械能增加

B.卫星在轨道Ⅲ经过Q点时和在轨道Ⅱ经过Q点时速度相同

C.卫星在轨道Ⅲ经过Q点时和在轨道Ⅱ经过Q点时加速度相同

D.由于不同卫星的质量不同,因此它们的同步轨道高度不同

7．哈雷彗星是人一生中唯一可以裸眼看能看见两次的彗星,其绕日运行的周期为T年,假设测得它在近日点距太阳中心的距离是地球公转轨道半长轴的N倍,那么由此估算出哈雷彗星在近日点时受到太阳的引力是在远日点受太阳引力的A．B．C．倍D．倍8.如图,卫星在地球不同的圆形轨道上具有不同引力势能,地球质量为M,卫星质量为m,卫星到地球球心的距离为r,引力势能为,真空中负点电荷的电荷量为Q,其周围空间电势可以表示为,与该点电荷的电势类比,可以定义“引力势〞的概念,以下说法合理的是〔〕A.可以用定义“引力势〞B.“引力势〞与卫星质量m有关C.图中a点“引力势〞低于b点D.卫星的引力势能与距离r的平方成反比9．将地球绕太阳运动的轨道简化为圆轨道,如下图。假设将太阳探测卫星送入地球绕太阳运行的轨道,以下说法中正确的选项是A．地球对卫星的运行可能有影响B．卫星一定绕太阳做匀速圆周运动C．卫星的运行周期与地球公转一周所需时间一定相同D．卫星的发射速度一定大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度10.如图为着陆器经过屡次变轨后登陆火星的轨迹图,轨道上的P、S、Q三点与火星中心在同一直线上,P、Q两点分别是椭圆轨道的远火星点和近火星点,且PQ=2QS,〔轨道II为圆轨道〕,以下说法正确的选项是A.着陆器在P点由轨道I进入轨道II需要点火加速B.着陆器在轨道II上由P点运动到S点的时间是着陆器在轨道III上由P点运动到Q点的时间的2倍C.着陆器在轨道II上S点与在轨道III上P点的加速度大小不相等D.着陆器在轨道II上S点的速度小于在轨道III上的Q点的速度11.发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道,然后使其沿椭圆轨道运行,最后将卫星送入同步圆轨道．轨道、相切于点,轨道、相切于点,如题图所示．当卫星分别在轨道、、上正常运行时,那么以下说法正确的选项是〔〕A.卫星在轨道上的运行速率大于B.卫星在轨道上的机械能小于它在轨道上的机械能C.卫星在轨道上的运行速率小于它在轨道上的运行速率D.卫星沿轨道经过点时的加速度小于轨道经过点时的加速度12.如下图,a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径).以下说法中正确的选项是A.a、b的线速度大小之比是B.a、b的周期之比是C.a、b的角速度大小之比是D.a、b的向心加速度大小之比是9∶413.“嫦娥四号〞(专家称为“四号星〞),方案在2019年发射升空,它是嫦娥探月工程方案中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星,主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息,完善月球档案资料．万有引力常量为G,月球的半径为R,月球外表的重力加速度为g,嫦娥四号离月球中心的距离为r,绕月周期为T．根据以上信息判断以下说法正确的选项是〔〕A.月球的第一宇宙速度为B.“嫦娥四号〞绕月运行的速度为C.月球的平均密度为D.“嫦娥四号〞必须减速运动才能返回地球14．假设地球同步卫星绕地球运行的轨道半径为地球半径的6.6倍,地球赤道平面与地球公转平面共面。站在地球赤道某地的人,日落后4小时的时候,在自己头顶正上方观察到一颗恰好有阳光照亮的人造地球卫星,假设该卫星在赤道所在平面内做匀速圆周运动。那么此人造卫星A．距地面高度等于地球半径B．绕地球运行的周期约为4小时C．绕地球运行的角速度与同步卫星绕地球运行的角速度相同D．绕地球运行的速率约为同步卫星绕地球运行速率的1.8倍15．地球半径R=6390km、自转周期T=24h、外表重力加速度g=9.8m/s2,电磁波在空气中的传播速度c=3×108m/s,不考虑大气层对电磁波的影响。要利用同一轨道上数量最少的卫星,实现将电磁波信号由地球赤道圆直径的一端传播到该直径的另一端的目的,那么A．卫星数量最少为2颗B．信号传播的时间至少为8.52×10-2sC．卫星运行的最大向心加速度为4.9m/s2D．卫星绕地球运行的周期至少为24h1【答案】CD考点：开普勒行星运动定律；机械能守恒的条件2【答案】C考点：万有引力定律的应用、动能3【答案】B【解析】试题分析：设地球的半径为R,周期T=24h,地球自转周期的最小值时,三颗同步卫星的位置如下图,所以此时同步卫星的半径r1=2R,由开普勒第三定律得：,可得,故A、C、D错误,B正确。考点：万有引力定律；开普勒第三定律；同步卫星4【答案】B考点：考查了物理学史5【答案】BD

【解析】

试题分析：星球外表万有引力提供重力即,重力加速度,地球外表,那么月球外表,那么探测器重力,选项B对,探测器自由落体,末速度,选项A错。关闭发动机后,仅在月球引力作用下机械能守恒,而离开近月轨道后还有制动悬停,所以机械能不守恒,选项C错。近月轨道即万有引力提供向心力,小于近地卫星线速度,选项D对。考点：万有引力与航天6.AC7.B8答案解析：C.与电势类比,应该用定义“引力势〞,A错误；“引力势〞与“试探物体〞无关,B错误；卫星与地球之间是引力,“引力线〞应指向地球,a点“引力势〞低于b点,C正确；万有引力与两者距离平方成反比,根据,可知引力势能应该与距离一次方成反比,D错误。9A10【答案】D【解析】A、着陆器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ时,是向低轨道运动,所以应该减速才可以,故A错误；B、由开普勒第三定律知道,着陆器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间和着陆器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时都是各自周期的一半,故B错误；C、万有引力提供向心力,由于着陆器在轨道Ⅱ上S点与在轨道Ⅲ上P点到火星的球心之间的距离是相等的,所以加速度大小相等,故C错误；D、根据万有引力提供向心力得:,得：Ⅱ轨道的半径大于III轨道的半径,所以着陆器在轨道Ⅱ上S点的速度小于在轨道Ⅲ上Q点的速度,故D正确；综上所述此题答案是：D11【答案】C【解析】A、C项：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,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有,得,轨道3半径比轨道1半径大,卫星在轨道1上线速度是7.9km/s较大,故A错误,C正确；B项：卫星从轨道1到轨道3需要克服引力做较多的功,故在轨道3上机械能较大,故B错误；D、根据牛顿第二定律和万有引力定律,得,所以卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度．故D正确。12【答案】CD【解析】根据万有引力提供向心力得：；A.线速度,它们距地面的高度分别是R和2R〔R为地球半径〕．所以轨道半径是2：3,那么a、b的线速度大小之比是,故A错误；B.周期,那么a、b的周期之比是,故B错误；角速度,那么a、b的角速度大小之比是,即,故C正确；向心加速度,那么a、b的向心加速度大小之比是9:4,故D正确；选CD.13