(文末附答案)2022届高中物理万有引力与航天基础知识点归纳总结

（每日一练）（文末附答案）2022届高中物理万有引力与航天基础知识点归纳总

结

单选题

K2019年12月27日.在海南文昌航天发射场.中国运费能力最强的长征5号运数火箭成功发射.并用超同

步转移轨道将实践二十号卫星入轨到地球同步轨通,变轨过程筒化如图所示.轨道I罡超同步陡移轨道轨道

III是地球同步勃道.轨道II是过渡轨道（梅刎第一部分）,轨道II、a道I的远地点切于&点.轨道II的近地

点与轨道III切于”点，下列说法正确的是（）

A.卫星在地道I上运行时速度大小不变

8.从轨道I进入轨道II.卫星在M京需要我遑

C.从轨道II进入轨道川，里星在Y点高要就逵

D在轨道II上，卫星从M点到N点受到地球的引力对卫星做功为零

2,2021年6月3日.风云四号卫星在中国西昌卫星发射中心发射成功.若风云四号卫星绕地球做匀速圆周运

动.周期为工需地高度为力,已知地球半径为凡万有弓I力常母为G则（）

A.卫星的运行速度为2的

e.地球表面的重力加速度为把有叱

C.地球的质量为第

D他球的第一宇宙速度为端后

3,2021年11月8日，・天问一号.环绕器成功突施近火制动.港魂进入遥感使命轨道制动前环统器在轨

遒I上运动.在，点制动后进入轨道II运动。如图所示.环绕器沿轨遒I、II运动到"点的速度大小分别为小

/・；加速度大小分别为土、❷，・则()

A.»7>FM^=a»B.vt<vta<<atZ.vr=r(日产&rD.vi-vt&，>&♦

4、许多科学求在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列说法正刑的是()

A.托初定提出日心说，认为太阳是宇宙的中心,所有的行星绕太阳徽圆周运动

8,笫谷发现了行星沿椭圆轨道运行的规律

C.牛^提出了万有引力定馋，并通过实轮测出了万有引力常，

0开普勒提图所有行星分别沿不问大小的榻阊桃道绕太阳运动,运动方向为纨迹上第一点切线方向不一定与

它和太阳的连线垂直

5、下列说法正确的是()

A.钿利略发现了万有引力定律.并测得了引力常量

8,根据表达式F=G号可知.当，趋近于零时.万有引力将近于无穷大

C.在由开普勒簿三定律得出的表达期=k中，*是一个与中心天体有关的州■

2

0两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反是一对半衡力

6、两颗人造卫星“、右绕地球作匀速圆周运动,轨道半径之比为宗％=2：1,则“和6的运动速率和周期之比

分别为（）

A.Vz：1,-75:1B.V2：i,1：7§

C.1:V2,倔:ID.1:V2.l：x/8

7.~轨道康复者.航天器可在太空中给•笈坡•卫星补充能源，延长卫星使用寿命，如图所示."轨道康复

者.航天器在圆轨道1上运动.一颗能源即将耗尽的地球同步卫星在国轨道3上运动，椭圆轨道2与圆轨道1、

3分别相切于。点和“点，则下列说法正聃的是（）

A.卫星在轨道3上的机械能大于在轨道2上的机械能

6.卫星在机道3上的速率大于在凯道1上的速率

C.根摭。=手可知,轨道康复省.荏轨道1上绘过。点时的加速度大于在轨道2上13过。点时的加速度

D.轨道康复者“在三个轨道上的正常运行的周期满足，＜「＜A

多选题

8、数千年以来,人类不断探索者未知而又神秘的宇宙，我们期待若能认识宇宙中每一个星球.期待名将来臬

一天能在宇宙空间任意穿梭，如果航天器登陆某星球（可视为质量分布均匀的球体）的过程中.测得肮天器在

该星球表面附近做匀速圆周运动的周期为匚君此后用测力计冽得质量为6的砂阳里力为儿已知引力常量为

G.忽略星球自括影响.由此推算的结果正确的是（

A.透星球表面重力加速度为黄B法星球的半径R=景］

小.『EQ

C.该星球的企度0=券Q.该星球的第一宇宙速度力=詈

9、如图所示,在某行星表面上有一顿料的匀质现盘，盘面与水平面的夹角为30。IW摄绕垂直于盘面的固定对

称轴以忸定的角速度X动，盘面上高外辕距高/处有一小物体与圆盘保持相对静止。已知能使小物体与EI量保

持相对除止的最大角速度为3.物体与盘面间的动摩擦因数为f.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.该星球的

半径为凡引力常量为6下列说法正喧的是()

A.这个行星的质・河・节一

B,这个行星的第一宇宙速度%=2s依

C.这个行星的同步卫星的周期是?本

D篇行星表面距圈力26的他方的重力加速度力0)2/

10、2021年5月15日，我国日主研•副的火星探认器.天问一号.石陆火星.知图所示，石陆火星前探测器成

功进入环火*半长轴力品的椭园轨道，然后实施近火孱制动，膜利完成“太空刹车■,戢火孱捕狭，进入环火

星聿径为勒、周期为丁的圆形物道.则关于•天间一号”探刑器,下列说法正引的是()

A.探测泄由机吃轨道进入圆轨道应该在PO加速

4

6.探测器沿神圆轨道从〃点运动到Q点机械能守恒

C.探测圈在『点变轨前后，加速度符增大

D.探测盟沿惭圆执道由尸点运动到Q点所需的最短时间为

填空题

11.如图所示.w是地球赤道上的物体是近地气象卫星.c是地球同步卫星.设它们都绕地心做匀速圜周运

动.请写出a、b、c的运行的速度ra、r力、n?,向心加速度aa、ab、ac.的大小关系.

(1)运行的速度：；

(2)向心加速度：。

12、航天器中的失生现象

(1)向心力分析航天员受到的地球一与谯舱对他的的合力提供向心力.由牛顿第二定律_=m^.

所以后=~8-，)e

(2)完全失重状态当「二历时座舱对航天员的支持力/•M0,航天员处于—状态.

13,万有引力定律

(1)内容自然界中任何两个物体般fi互吸引,引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量

__________成正比、与它们之间_________成反比。

(2)表达式：上片詈.其中G叫作引力需量.

5

2022届高中物理万有引力与航尺_02D参考答案

】、答案：c

第析：

A轨道I为椭圆轨道，根据开普勒第二定律可知.卫星在轨道I上运行时速度大小时刻改变，当从近地点向远

地点运行时速庾减小，反之则增大，故A错误；

BC.从低轨道进入高轨道需要加速,反之需要凌速，故从轨道I进入轨道II.卫星在"点需要加速，从轨道II

迸入轨道III.卫星在、点需要诚速，BtflitCjE确，

。轨道II为触圆轨道,卫星在坑道II上从y点到,点运行过程中.引力与运动方向夹角为锐角.引力做正功.

故。他误3

放选C.

2、咎案：B

解析：

A.根据

2tr

v=yr

得卫星的运行速度为

2«R+A)

T

放A错课；

C.卫星绕地球做匀速列阚运动.万有引力提供向心力，设地球的质量为M卫星的运行速度为/根据牛顿第

二定律有

6

CMm

R¥h

整理可博

4/(R+h)3

M=-乔-

故C相误；

6.在地球表面.根据万晌引力和里力的关系可得

GMm

4n2(R+ft)3

=~-

故B正确；

D-在地球表面附近物体的重力等于物体受到的万有引力.设地球表面的里力加速度为4地球的第一宇宙速

度为吟,有

帑得

27T(R+A>

~TJ-R~

放D错误，

故选瓦

3、答案；A

弟析

•天问一号.在〃点制动后进入轨道M运动，故•天同一号•在轨道।上的〃点速度大小大于轨道在H运动到

9点的速度故

I7>I*

•天间一号.的加速度是由万有引力产生

可知在同一户点.万育弟力对-无同一号.产生的加速度相同，与卫星所在就遇无关.故

A正嫡BCD错误；

故选A,

4、答案：D

谓折：

A.哥白尼坦出日心说，认为太阳是宇宙的中心,所有的行星绕太阳做四周运动，A错送；

B,开普初发现了行星沿椭圆轨道运行的规程.B俏误；

C.牛顿提出了万有引力定律.卡文迪许通过实泊测出了万有引力常量.Ctft«：

D-开普勒棍出所有行星分别沿不同大小的悌［3轨道绕太阳运动，运动方向为轨迹上某一点切线方向不一定与

它和太阳的连线垂直，D正确

故选D,

5、答案：C

8

弟析

A.牛稳发现了万有引力定律,卡文迪许涌出了引力常量6A箔湿；

B.万有引力表达KF=G*.只适用于质点之间的相互作用.当，•趋近于骞时.万胸引力定律不再适用.B

错误；

C.在由开普勒第三定律得出的表达式捺=&中,《是一个与中心天体有关的常量,C正确

。.两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对作用力与反作用力,D1B误：

故选C,

6.答案：C

解析

由合力提供向心力得

/Mmv„4n2

G—=rnT=m~Ta

Mm琢+JT2

C-i=m-=in■,n.

豆oTj

联立场得

!±=±工=小

9t,&r.i

故ABO播澳.C正确

故选Co

7、答案：A

解析：

9

A卫星矍从轨道2点火加速变轨到轨道3上，所以卫星在轨道3上的机械能大于在助道2上的机械能.故A

正造

B,根据牛畅第二定律

Mmv2

km7

解得

轨道3的轨道半径比轨道1的轨道半径大，所以卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率故B锌深：

C.根据牛粮第二定律

Mm

G-^-=ma

解得

根据牛短第二定律

可知•轨道乐复者”在轨道1上经过4点时的加速度等于在轨道2上纭过。点时的加速度，故C，HiX；

0根抠开普勒第三定律

・轨道康复者•在三个轨道上的轨道半径

reran

正常运行的周期满足

io

r.<7.<r

故D错演，

故选A,

8、答案：BC

解析：

由牛顿第二定律

由万有引力公式

G*2~m«~p-粗式亍尸口

由球体体积公式

由质田和密度的关系

M=pV

联立解得

2nma

攻选虻,

11

9、答案：AB

解析:

A.物体在圆黄上受到更力、圆盘的支持力和摩擦力,合力提供向心加速度；可知当物体转到圆盘的最低点

所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛顿第二定律

jnngcos30°-mgsin3y=ma)2L

可得

<it2L.

a=---------------------=4<u£

"…s300-sin30°

绕该行星表面做匀速13周运动的物体受到的万有引力提供向心力

Mm.

G=mio£R=mg

可用这个行星的质B

222

M〃=-gR=~4WGR-£

故A正翻；

B.根据万育引力提供向心力

门Mmv?

C--771M

RAR

结合

Mm

G~RZsm^

以及

ff—4<O2L

联立可得这个行星的簿一宇宙速度

Vi■y[gR■2a)^LR

故8正确；

C.不知道同步卫星的高度.也不知道该行星的自抬周期.所以不能求出该行星同步卫星的周期故C错谡；

。设离行星表面距高为力=2?的地方的重力加速度为g.对于高为力的位置,根据万有引力近似等于重力有

MmMm,

对于行星去面,根据万有引力近似等于重力有

Mm

6铲=mg

联立可潺

2

F4OL

5=—

放D错误，

故选AB.

10