高考复习微专题万有引力和宇宙航行习题选编含答案

微专题—万有引力与宇宙航行习题选编一、单项选择题1、“嫦娥四号”是人类历史上初次在月球背面软着陆和勘测。假定测得月球表面物体自由落体加速度g，已知月球半径R和月球绕地球运转周期T，引力常数为G．根据万有引力定律，就可以“称量”出月球质量了。月球质量M为（）A．B．C．D．2、某卫星在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，其运行的周期为T，最终在月球表面实现软着陆．若以R表达月球的半径，引力常量为G，忽视月球自转及地球对卫星的影响，下列说法不对的的是（）A．该卫星绕月运行时的向心加速度为B．月球的第一宇宙速度为C．月球的质量为D．物体在月球表面自由下落的加速度大小为3、中国航天科工集团虹云工程，计划在前发射156颗卫星，构成天基互联网，建成后WiFi信号将覆盖全球。假设这些卫星中有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为（T0为地球的自转周期），该卫星与地球同步卫星相比，下列说法错误的是（）A．该卫星的绕行轨道半径不不小于地球同步卫星的轨道半径B．该卫星的运行线速度不小于地球同步卫星的线速度C．该卫星的向心加速度不不小于地球同步卫星的向心加速度D．该卫星的运行速度一定不不小于7.9km/s4、为了实现人类登陆火星的梦想，近期我国宇航员王跃与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”试验活动。已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期也基本相似。地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽视自转影响的条件下，下述分析对的的是（）A．王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的B．火星表面的重力加速度是gC．王跃以相似的初速度在火星上起跳时，在空中的时间为在地球上的倍D．王跃以相似的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是h5、如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带.假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动.已知地球的公转周期为1年，下列说法对的的是()A．太阳对各小行星的引力相似B．各小行星绕太阳运动的周期均不不小于一年C．小行星带内侧小行星的向心加速度值不小于外侧小行星的向心加速度值D．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值不小于地球公转的线速度值6、若已知太阳的一种行星绕太阳运转的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则可求得（）A．该行星的质量B．太阳的质量C．该行星的平均密度D．太阳的平均密度7、将冥王星和土星绕太阳的运动都看做匀速圆周运动。已知冥王星绕太阳的公转周期约是土星绕太阳公转周期的8倍。那么冥王星和土星绕太阳运行的轨道半径之比约为（）A．2∶1 B．4∶1 C．8∶1 D．16∶18、我国已经发射了一百七十多种航天器。其中发射的货运飞船“天舟一号”与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体，如图所示。假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，周期为T1。假如月球绕地球的运动也当作是匀速圆周运动，轨道半径为R1，周期为T2。已知地球表面处重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，不考虑地球自转的影响，地球当作质量分布均匀的球体。则()A．月球的质量可表达为B．组合体与月球运转的线速度比值为C．地球的密度可表达为D．组合体的向心加速度可表达为()2g9、一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为，已知引力常量为G,则这颗行星的质量为（）A． B． C． D．10、为了验证拉住月球使它围绕地球运动的力与拉着苹果下落的力以及地球、众行星与太阳之间的作用力是同一性质的力，同样遵从平方反比定律，牛顿进行了著名的“月地检查”．已知月地之间的距离为60R（R为地球半径），月球围绕地球公转的周期为T，引力常量为G．则下列说法中对的的是（）A．物体在月球轨道上受到的地球引力是其在地面附近受到的地球引力的B．由题中信息可以计算出地球的密度为C．物体在月球轨道上绕地球公转的向心加速度是其在地面附近自由下落时的加速度的D．由题中信息可以计算出月球绕地球公转的线速度为11、把火星和地球都视为质量均匀分布的球体。已知地球半径约为火星半径的2倍，地球质量约为火星质量的10倍。由这些数据可推算出()A．地球表面和火星表面的重力加速度之比为1：50 B．地球表面和火星表面的重力加速度之比为10：1C．地球和火星的第一宇宙速度之比为 D．地球和火星的第一宇宙速度之比12、在地球上空有许多绕地球做匀速圆周运动的卫星，下面说法对的的是（）A．我们可以发射一颗静止在上海正上空的同步卫星，来为10月份NBA中国赛的上海站提供通讯服务B．离地面越高的卫星，周期越大C．在同一圆周轨道上运动的卫星，向心加速度大小也许不一样D．这些卫星的发射速度至少为11.2km/s13、已知月球半径为R，飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法对的的是()A．月球质量为B．月球表面重力加速度为C．月球密度为D．月球第一宇宙速度为14、有a、b、c、d四颗地球卫星，a尚未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处在地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（）A．a的向心加速度等于重力加速度gB．线速度关系va＞vb＞vc＞vdC．d的运动周期有也许是20小时D．c在4个小时内转过的圆心角是15、春节上映的科幻电影《流浪地球》，讲述了因太阳急速膨胀，地球将被太阳吞没，为了自救，人类提出一种名为“流浪地球”的大胆计划，倾全球之力在地球表面建造上万座发动机，推进地球离开太阳系，奔往此外一种栖息之地。“流浪地球”计划中地球的逃逸速度是地球逃离太阳系的速度，此速度等于地球绕太阳运行速度的倍。已知太阳的质量约为2.0×1030kg，地球和太阳之间的距离约为1.5×1011m，引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，不考虑其他天体对地球的作用力，则地球要想逃离太阳系需要加速到的最小速度约为（）A．11.2km/s B．30km/s C．16.7km/s D．42km/s16、人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）在轨道运行的过程中，常常需要变轨。除了规避“太空垃圾”对其的伤害外，重要是为了保证其运行的寿命。据简介，由于受地球引力影响，人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）运行轨道会以每天100米左右的速度下降。这样将会影响人造卫星、宇宙飞船（包括空间站）的正常工作，常此以久将使得其轨道越来越低，最终将会坠落大气层．下面说法对的的是（）A．轨道半径减小后，卫星的围绕速度减小B．轨道半径减小后，卫星的向心加速度减小C．轨道半径减小后，卫星的围绕周期减小D．轨道半径减小后，卫星的围绕角速度减小17、“神舟八号”与“天宫一号”空间站成功对接，对接后，空间站在离地面三百多公里的轨道上绕地球做匀速圆周运动。现已测出其绕地球球心作匀速圆周运动的周期为T，已知地球半径为R、地球表面重力加速度为g、万有引力常量为G，则根据以上数据，如下不可以计算的物理量是（）A．地球的平均密度 B．空间站所在处的重力加速度大小C．空间站绕行的速度大小 D．空间站所受的万有引力大小18、为了探测某星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为的圆轨道上运动，周期为，总质量为，随即登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为的圆轨道上运动，登陆舱的质量为，则（）A．该星球的质量为B．该星球表面的重力加速度为C．登陆舱在半径为r1与半径为r2的轨道上运动时的速度大小之比为D．登陆舱在半径为r2的轨道上做圆周运动的周期为19、地球绕太阳的公转可视为匀速圆周运动，周期为T1，轨道半径为r1；月球绕地球做匀速圆周运动，周期为T2，轨道半径为r2。由此可知（）A．地球和月球的质量之比为B．太阳和月球的质量之比为C．月球和地球的向心加速度大小之比为D．太阳和地球的质量之比为20、已知地球半径为R，月球半径为r，地球与月球之间的距离（两球中心之间的距离）为L，月球绕地球公转的周期为T1，地球自转的周期为T2，地球绕太阳公转周期为T3，假设公转运动都视为圆周运动，万有引力常量为G，由以上条件可知（）A．地球的质量为B．月球的质量为C．地球的密度为D．月球运动的加速度为21、为研究太阳系内行星的运动，需要懂得太阳的质量，已知地球半径为R，地球质量为m，太阳与地球中心间距为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T．则太阳的质量为()A． B． C．. D．.22、某卫星绕地球做匀速圆周运动，t时间内这颗卫星运动的轨迹长为s，这段时间内卫星的运动方向变化了角.已知引力常量为G，由此可求得地球的质量为（）A． B． C． D．23、假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G.地球的密度为()A． B． C． D．24、国产科幻巨作《流浪地球》上映，开创了中国科幻电影的新纪元，打破了中国人不会拍摄科幻电影的魔咒，也引起了人们对地球怎样离开太阳系的热烈讨论。其中有一种思绪是不停加速地球使其围绕太阳做半长轴逐渐增大的椭圆轨道运动，最终离开太阳系。假如其中某一过程地球刚好围绕太阳做椭圆轨道运动，地球到太阳的近来距离仍为R，最远距离为7R（R为加速前地球与太阳间的距离），则在该轨道上地球公转周期将变为（）A．8年 B．6年 C．4年 D．2年25、1月3日，“嫦娥四号”成功软着陆在月球背面，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。飞船在月球表面软着陆之前，在靠近月球表面的轨道上运行，若要估算月球的平均密度，唯一要测量的物理量是()A．飞船的轨道半径B．月球的半径C．飞船的飞行周期D．飞船的线速度26、10月，瑞士物理学家米歇尔·马约尔专家（MichelMayor）和迪迪埃·奎洛兹专家(DidierQueloz)，由于“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”，与美国物理学家詹姆斯·皮布尔斯（JamesPeebles）一起分享了诺贝尔物理学奖。假设该类太阳恒星的质量为M、半径为R，系外行星质量为m，引力常量为G，系外行星围绕类太阳恒星做半径为r的匀速圆周运动时，则该系外行星的（）A．周期为 B．动能为C．角速度为 D．向心加速度为27、10月5日，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将“高分十号”卫星发射升空．其地面像元辨别率最高可达亚米级，重要用于国土普查、土地确权、路网设计、农作物估产和防灾减灾等领域．“高分十号”卫星绕地球运转的轨道半径是、周期是，而地球绕太阳运转的轨道半径是、周期是．若将两者的运转均视为匀速圆周运动，则地球质量与太阳质量之比是（）A． B． C． D．28、宇航员站在某一星球上，将一种小球距离星球表面h高度处由静止释放使其做自由落体运动，通过t时间后小球抵达星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，则下列选项对的的是()A．该星球的质量为B．该星球表面的重力加速度为C．该星球的第一宇宙速度为D．通过以上数据无法确定该星球的密度29、6月25日2时09分，我国在西吕卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射第46颗北斗导航卫星。目前已经有46颗卫星在轨运行，其每一颗卫星运动的周期会因轨道半径的不一样而不一样，某同学根据测得的不一样卫星做圆周运动的轨道半径r与周期T作出如图所示图像，则可求得地球平均密度为（已知引力常量为G，地球的半径为R）（）A． B． C． D．30、假设地球是二分之一径为R，质量分布均匀的球体，一矿井深度为d，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（）A． B．C． D．31、据《科技日报》报道，前我国将发射8颗绕地球做匀速圆周运动的海洋系列卫星：包括4颗海洋水色卫星、2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星，以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛等岛屿附近海域的监测．已知海陆雷达卫星轨道半径是海洋动力环境卫星轨道半径的n倍．则（）A．海陆雷达卫星线速度是海洋动力环境卫星线速度的B．海陆雷达卫星线速度是海洋动力环境卫星线速度的倍C．在相似的时间内，海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星各自到地球球心的连线扫过的面积相等D．在相似的时间内，海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星各自到地球球心的连线扫过的面积之比为∶1二、多选题32、如图所示，若两颗人造卫星和均绕地球做匀速圆周运动，、到地心的距离分别为、，线速度大小分别为、，向心加速度大小分别为、，周期分别为、，角速度大小分别为、则（）A． B． C． D．33、质量为m的探月航天器在靠近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（）A．线速度 B．角速度C．运行周期 D．向心加速度34、已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列表述对的的是（）A．卫星距离地面的高度为B．卫星的运行速度不不小于第一宇宙速度C．卫星运行的向心加速度不不小于地球表面的重力加速度D．卫星运行时受到的向心力大小为35、开普勒分别于16和16刊登了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律。火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且火星的半长轴不小于木星的半长轴。根据开普勒行星运动定律可知（）A．太阳位于火星和木星运行轨道的中心B．火星绕太阳运动的周期不小于木星绕太阳运动的周期C．对于火星或木星，离太阳越近，运动速率就越大D．相似时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积36、如图所示，一卫星绕地球运动，图中虚线为卫星的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球近来，C距离地球最远。下列说法中对的的是()A．卫星在A点的速度最大B．卫星在C点的速度最大C．卫星在A点的加速度最大D．卫星在C点的加速度最大37、运用引力常量G和下列某一组数据，能计算出地球质量的是（）A．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间距离38、已知地球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，地球中心和太阳中心之间的距离为s．月球公转周期为T1，地球自转周期为T2，地球公转周期为T3，近地卫星的运行周期为T4，万有引力常量为G，由以上条件可知对的的选项是()A．月球公转运动的加速度为B．地球的密度为C．地球的密度为D．太阳的质量为39、1月3口,“嫦娥四号”成为了全人类第一种在月球背面成功实行软着陆的探测器。为了减小凹凸不平的月面也许导致的不利影响，“嫦娥四号”采用了近乎垂直的着陆方式。已知:测得“嫦娥四号”近月围绕周期为T,月球半径为R,引力常量为G,下列说法对的的是（）A．“嫦娥四号”着陆前的时间内处在失重状态B．“嫦娥四号”着陆前近月围绕月球做圆周运动的速度为7.9km/sC．月球表面重力加速度D．月球的密度为.40、嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走．我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月．已知月球的半径为R，引力常量为G，忽视月球自转及地球对卫星的影响．则如下说法对的的是（）A．物体在月球表面自由下落的加速度大小为B．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为C．月球的平均密度为D．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为41、我国计划在发射“嫦娥四号”，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，重要任务是更深层次、愈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．已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥四号离月球中心的距离为r，绕月周期为T。根据以上信息可求出()A．“嫦娥四号”绕月运行的速度为B．“嫦娥四号”绕月运行的速度为C．月球的平均密度D．月球的平均密度为42、设同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，加速度为a1；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，则下列对的的是（）A． B． C． D．43、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．有关a、b、c做匀