山东省滕州市高补学校一轮复习物理过关自测题专题六：万有引力

第5页2023届山东省滕州市高补学校一轮复习物理过关自测题专题六：万有引力一、单项选择题1．2023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2．2023年3月30日我国成功发射第三十颗北斗导航卫星，这颗卫星属于中圆地球轨道卫星，在轨高度约为21500km，该高度处重力加速度为g1，该卫星的线速度为v1，角速度为ω1，周期为T1。2023年9月17日天舟一号在高度约400km的圆轨道上开始独立运行，该高度处重力加速度为g2，天舟一号的线速度为v2，角速度为ω2，周期为T2。那么A．g1＞g2,B．v1＞v2,C．ω1＜ω2,D．T1<T23．2023年7月25日消息称,科学家们在火星上发现了第一个液态水湖,这说明火星上很可能存在生命。目前,美国的“洞察〞号火星探测器正飞往火星,预计在今年1月26日降落到火星外表,假设该探测器在着陆火星前贴近火星外表运行一周用时为T,火星的半径为,地球的半径为,地球的质量为M,地球外表的重力加速度为g,引力常量为G,那么火星的质量为A．,B．,C．,D．4．2023年7月10日，我国成功发射了第三十二颗北斗导航卫星。该卫星是倾斜地球同步轨道卫星，它的运转轨道面与地球赤道面有夹角，离地面的高度和地球静止同步轨道卫星一样。仅考虑卫星与地球间的作用，关于该颗卫星，以下说法正确的选项是〔

〕A．该卫星的向心力与地球静止轨道上卫星的向心力一样大B．该卫星的角速度大小等于地球静止同步轨道卫星的角速度大小C．该卫星的加速度大于地球静止同步轨道卫星加速度D．该卫星的环绕速度大于7.9km/s5．2023年7月22日美国在卡纳维拉尔角空军基地成功发射了地球同步轨道卫星Telstar

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Vantage，定点在西经63度赤道上空年7月25日欧洲航天局在圭亚那太空中心成功发射了4颗伽利略导航卫星、20、21、，这4颗伽利略导航卫星质量大小不等，运行在离地面高度为23616km的中地球轨道设所有卫星绕地球做匀速圆周运动，以下说法正确的选项是(

)A．这4颗伽利略导航卫星运行时所需的向心力大小相等B．运行时周期小于Telstar

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Vantage的运行周期C．Telstar

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Vantage运行时线速度可能大于地球第一宇宙速度D．运行时的向心加速度小于Telstar

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Vantage的向心加速度6．假设一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做圆周运动,那么

A.根据公式v=ωr,可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍(

)

B.根据公式F=,可知卫星所受的向心力将减小到原来的

C.根据公式F=,可知地球提供的向心力将减小到原来的

D.根据上述B、C中给出的公式,可知卫星运动的线速度将减小到原来的7．2023年9月我国成功发射了“神州七号〞载人飞船。为了观察“神舟七号“的运行和宇航员仓外活动情况，飞船利用弹射装置发射一颗“伴星“。伴星经调整后，和〞神舟七号“一样绕地球做匀速圆周运动，但比“神舟七号“离地面稍高一些，如下图，那么：

A．伴星的运行周期比“神舟七号“稍大一些B．伴星的运行速度比“神舟七号“稍大一些C．伴星的运行角速度比“神舟七号“稍大一些D．伴星的向心加速度比“神舟七号“稍大一些8．均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外的“全球通信〞，地球半径为R，地球外表的重力加速度为g，同步卫星所在轨道处的重力加速度为，地球自转周期为T，下面列出的是关于三颗卫星中任意两颗卫星间距离S的表达式，其中正确的选项是

①

②

③

④A．①③,B．②④,C．①④,D．②③二、多项选择题9．2023年9月15日,我国的空间实验室天宫二号在酒泉成功发射。9月16日,天宫二号在椭圆轨道Ⅰ的远地点A开始变轨，变轨后在圆轨道Ⅱ上运行，如下图，A点离地面高度约为380km，地球同步卫星离地面高度约为36000km。假设天宫二号变轨前后质量不变，那么以下说法正确的选项是:

A．天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过远地点A点的速度一定小于7.9km/sB．天宫二号在轨道Ⅰ上运行的周期可能大于在轨道Ⅱ上运行的周期C．天宫二号在轨道Ⅰ上运行通过近地点B的速度一定大于Ⅱ轨道的速度D．天宫二号在轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ机械能减少10．宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。设四星系统中每个星体的质量均为m，半径均为R，四颗星稳定分布在边长为a的正方形的四个顶点上。引力常量为G。关于宇宙四星系统，以下说法正确的选项是〔

〕A．四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动B．四颗星的轨道半径均为C．四颗星外表的重力加速度均为D．四颗星的周期均为11．引力波探测于2023年获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的周期为T，P、Q两颗星的距离为，P、Q两颗星的轨道半径之差为Δr〔P星的轨道半径大于Q星的轨道半径〕，万有引力常量为G，那么(〕A．Q、P两颗星的质量差为B．P、Q两颗星的运动半径之比为C．P、Q两颗星的线速度大小之差为D．P、Q两颗星的质量之比为12．据中国卫星导航系统管理办公室公布的方案,2023年我国将迎来北斗三号卫星高密度发射,到2023年年底,将有18颗北斗卫星发射升空,效劳区域覆盖“一带一路〞沿线国家及周边国家,到2023年,将完成35颗北斗三号卫星的组网,向全球提供相关效劳。北斗三号卫星导航系统空间段由5颗地球同步轨道卫星(以下简称“同卫〞)和30颗中轨道卫星(以下简称“中卫〞)组成,中轨道卫星轨道高度为同步卫星轨道高度的3/5。以下说法正确的选项是A．“同卫〞和“中卫〞的轨道都必须是在赤道上空B．“同卫〞的机械能不一定大于“中卫〞的机械能C．假设“同卫〞与“中卫〞质量相等,那么两者动能之比为3:5D．“同卫〞的运行周期大于“中卫〞的运行周期三、解答题13．我国自行研制的“神舟〞六号载人飞船，于2023年10月12日在酒泉发射场由长征二号F型火箭发射升空。并按预定轨道环绕地球飞行5天后，平安返回，在内蒙古的主着陆场着陆。

〔1〕设“神舟〞六号飞船在飞行过程中绕地球沿圆轨道运行，地球半径为R，地球外表的重力加速度为g，时间t秒内飞船绕地球运行的圈数为N，求飞船离地面的平均高度h。

〔2〕质量为m的飞船在太空中的引力势能可表示为：Ep=－，式中为万有引力常量，M为地球的质量，r为飞船到地球中心的距离。那么将质量为m的飞船从地面发射到距离地面高度为h的圆形轨道上，长征二号F型火箭至少要对飞船做多少功？〔不考虑地球自转对发射的影响〕。14．开普勒发现了行星运动的三大定律，分别是轨道定律、面积定律和周期定，这三大定律最终使他赢得了“天空立法者〞的美名，开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等即：

(1)假设将行星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，圆周运动半径为r，行星质量为m太阳质量为M，如下图，请你结合开普勒定律、圆周运动、牛顿定律等知识，证明太阳之间的引力与它们之间的质量的乘积成正比，距离平方成反比即：F引µ

(2)如下图，人造地球卫星在I轨道做匀速圆周运动时，卫星距地面高度为h="3R，R"为地球的半径，卫星质量为m，地球外表的重力加速度为g，椭圆轨道的长轴PQ=10R。

①a．求卫星在I轨道运动时的速度大小；

b．根据开普勒第三定律，求卫星在Ⅱ轨道运动时的周期大小；

②在牛顿力学体系中，当两个质量分