2025 选考专题高考 物理 （川陕青宁蒙新晋豫）第3讲　力与曲线运动(A)作业含答案

2025选考专题高考物理（川陕青宁蒙新晋豫）第3讲力与曲线运动(A)作业含答案第3讲力与曲线运动(A)时间|40min1.[2024·湖南长沙模拟]如图所示,一根长为L的直杆一端抵在墙角,另一端A点倚靠在物块的光滑竖直侧壁上,物块向左以速度大小v运动时,直杆绕O点做圆周运动且始终与物块间有弹力.当直杆与水平方向的夹角为θ时,下列说法正确的是 ()A.A点速度大小也为vB.A点速度大小与θ有关C.A点速度方向与θ无关D.A点速度方向与OA成θ角2.[2024·辽宁沈阳模拟]如图所示,某河流中水流速度大小恒为v1,A处的下游C处有个漩涡,漩涡与河岸相切于B点,漩涡的半径为r,AB=3r.为使小船从A点出发以恒定的速度安全到达对岸,小船航行时在静水中速度的最小值为 ()A.12v1 B.32C.v1 D.2v13.[2024·河北沧州模拟]运动员某次发球时,将球从离台面高h0处发出,球落在A点反弹后又落在B点,两次擦边.A、B间距离为L,球经过最高点时离台面的高度为hh>h0,重力加速度为g.若忽略阻力、球的旋转、球与台面碰撞时能量的损失,则乒乓球离开球拍时的速度大小为 A.2gh+gL28C.2gh+h04.如图所示,生产陶瓷的工作台匀速转动,台面上掉有陶屑,陶屑与台面间的动摩擦因数处处相同(台面足够大),则下列说法正确的是 ()A.离轴OO'越远的陶屑质量越大B.离轴OO'越近的陶屑质量越大C.只有平台边缘有陶屑D.离轴最远的陶屑距离不超过某一值R5.[2024·湖北襄阳模拟]如图所示,一半径为R的圆环处于竖直平面内,A是与圆心等高的点,圆环上套着一个可视为质点的质量为m的小球,重力加速度为g.现使圆环绕其竖直直径转动,小球和圆环圆心O的连线与竖直方向的夹角记为θ,转速不同时,小球静止在圆环上的位置可能不同.当圆环以角速度ω匀速转动且小球与圆环相对静止时,下列说法正确的是 ()A.若圆环光滑,则角速度ω=gB.若圆环光滑,则角速度ω=gC.若小球与圆环间的动摩擦因数为μ,且小球位于A点,则角速度ω可能为ω=μgD.若小球与圆环间的摩擦因数为μ,且小球位于A点,则角速度ω可能等于g6.[2024·山东青岛模拟]实验小组利用风洞研究曲线运动.如图所示,在风洞内无风时,将一小球从O点以某一速度水平抛出后,经过一段时间小球落到水平面上的O2点.现让风洞内存在图示方向的风,使小球受到恒定的风力,小球仍以相同的速度从O点水平抛出,则下列说法正确的是 ()A.小球从抛出至落到水平面上的时间一定增大B.小球落到水平面上时的速度方向一定不与水平面垂直C.小球可能落在水平面上的O1点D.小球可能落在水平面上的O2点7.[2024·浙江1月选考]如图所示,小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的两倍,在地面上平移水桶,水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿A.已知桶高为h,直径为D,重力加速度为g,则水离开出水口的速度大小为 ()A.DB.DC.(D.(2+1)Dg8.(多选)[2024·福建卷]先后两次从高为OH=1.4m处斜向上抛出质量为m=0.2kg的同一物体,两次分别落于Q1、Q2,如图所示,测得OQ1=8.4m,OQ2=9.8m,两轨迹交于P点,两条轨迹最高点等高且距水平地面高为3.2m,重力加速度大小g取10m/s2.下列说法正确的是 ()A.第一次抛出上升时间、下降时间之比为7∶4B.第一次过P点比第二次过P点机械能少1.3JC.落地瞬间,第一次、第二次动能之比为72∶85D.第一次抛出时速度方向与落地瞬间速度方向夹角比第二次大9.(多选)[2024·湖北荆门模拟]如图所示,倾角为θ=37°的斜面体固定在水平地面上,在斜面上固定一个半圆管轨道AEB,圆管的内壁光滑,轨道半径为r,其最低点A、最高点B的切线水平,AB是半圆管轨道的直径.现让质量为m的小球(视为质点)从A点以一定的水平速度滑进圆管,圆管的内径略大于小球的直径.重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.下列说法正确的是()A.若小球到达B点时受到沿斜面方向的弹力刚好为0,则小球在B点时速度大小为2grB.小球离开B点做平抛运动的时间为23C.若小球在B点时加速度大小为2g,则小球在A点时受到沿斜面方向的弹力大小为5mgD.若小球到达B点时受到沿斜面方向的弹力刚好为0,则小球的落地点与P点间的距离为6510.如图甲所示,空间有一水平向右的匀强电场,一质量为m、带电荷量为+q的小球用一长为L的绝缘轻绳悬挂于O点,其静止时轻绳与竖直方向的夹角为θ=37°,重力加速度为g,小球可视为质点,忽略空气阻力.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)求电场强度E的大小和小球静止时轻绳对其拉力FT的大小;(2)若将小球拉到最低点,给小球垂直于纸面向里的初速度v0,使小球恰好沿一倾斜平面做匀速圆周运动,如图乙所示,求初速度v0的大小.11.[2024·江西卷]雪地转椅是一种游乐项目,其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动.如图甲、乙所示,传动装置有一高度可调的水平圆盘,可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动.圆盘边缘A处固定连接一轻绳,轻绳另一端B连接转椅(视为质点).转椅运动稳定后,其角速度与圆盘角速度相等.转椅与雪地之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,不计空气阻力.(1)在图甲中,若圆盘在水平雪地上以角速度ω1匀速转动,转椅运动稳定后在水平雪地上绕O点做半径为r1的匀速圆周运动.求AB与OB之间夹角α的正切值;(2)将圆盘升高,如图乙所示.圆盘匀速转动,转椅运动稳定后在水平雪地上绕O1点做半径为r2的匀速圆周运动,绳子与竖直方向的夹角为θ,绳子在水平雪地上的投影A1B与O1B的夹角为β.求此时圆盘的角速度ω2.第3讲力与曲线运动(A)1.B[解析]直杆与物块接触点A点的实际速度即合速度vA,其方向垂直于杆OA指向左下方,该速度沿水平方向上的速度分量等于v,即v=vAsinθ,则vA=vsinθ,故A、C、D错误,B2.B[解析]如图所示,当小船相对地面的运动轨迹恰好与旋涡边界相切,且小船在静水中的速度与其相对地面的速度垂直时,小船在静水中的速度最小,设为v船,由几何关系得tan∠CAB=r3r,解得∠CAB=30°,所以小船相对地面的速度与水平方向的夹角为θ=60°,则v船=v1sin60°=32v1,故3.B[解析]设乒乓球在运动过程中水平方向的分速度为vx,在发球点处竖直方向的分速度为vy1,在反弹点处竖直方向的分速度为vy2,反弹后上升到最高点的时间为t,从发球点运动到反弹点的时间为t0,由平抛运动规律有h=12gt2,L=vx·2t,解得t=2hg,vx=Lg8h,从最高点运动到高为h0点的时间为t1=2(h-h0)g,由对称性可得t0=t-t1=2hg-2(h-h0)g,在竖直方向上,根据速度与时间的关系可得vy2=vy1+gt0,而vy2=gt4.D[解析]以其中一粒陶屑为研究对象,设工作台匀速转动的角速度为ω,陶屑的质量为m,转动半径为r,陶屑与台面间的动摩擦因数为μ,陶屑随工作台一起做匀速圆周运动,由台面的静摩擦力提供向心力,有Ff=mrω2,由于ω一定,所以对于同一陶屑来说,其离转轴越近,则所需要的摩擦力越小,只要该摩擦力小于最大静摩擦力,陶屑就会与工作台一起转动而无相对滑动,当由最大静摩擦力提供向心力时,其做圆周运动的半径最大,此时有μmg=mrmω2,解得rm=μgω2,即陶屑离轴的最远距离为一个定值,它由动摩擦因数和工作台转动的角速度确定,与陶屑的质量无关,故A、B、C错误,D5.D[解析]小球在图示位置时的受力分析如图所示,小球所受合外力提供向心力,若圆环光滑,则F合=mgtanθ=mω2r,而r=Rsinθ,联立解得ω=gRcosθ,故A、B错误;若小球在A点,则圆环对小球的支持力提供向心力,圆环对小球的静摩擦力与重力等大反向,即FN=mω2R,μFN≥mg,联立解得ω≥gμR,故C6.C[解析]无风时小球在竖直方向上的加速度a1=g,有风时,设风力大小为F,小球受力情况如图所示,此时小球在竖直方向上的加速度a1'=mg+Fcosθm=g+Fcosθm>a1,根据h=12at2可知,有风时小球从抛出至落到水平面上的时间将减小,故A错误.由于v0、h、F及θ大小关系不确定,小球有可能在水平方向上向右刚好减速到零时下落到水平面,此时速度方向与水平面垂直;小球也有可能在水平方向上向右减速到零后再反向加速回到OO1竖直线上,此时小球刚好落到水平面上的O1点,故B错误,C正确.无风时,O1O2=v0t,有风时,小球水平向右移动的最大距离x=12v0t',由A项分析已知t'<t,则x<O1O27.C[解析]设细水管管口到桶右侧的水平距离为r时实现题中所述现象,示意图如图所示,水平抛运动到桶口过程,有h=12gt2,r+D2=v0t,水落入A点过程,有2h=12gt12,r+D=v0t1,联立解得r=D2,v0=8.BD[解析]第一次抛出上升的高度为h1=h0-OH=3.2m-1.4m=1.8m,则上升时间为t上1=2h1g=0.6s,最高点距水平地面高为h0=3.2m,则下降时间为t下1=2h0g=0.8s,所以第一次抛出上升时间、下降时间之比为t上1∶t下1=3∶4,故A错误;两条轨迹最高点等高,则两次从抛出到落地的时间相等,均为t=t上1+t下1=1.4s,第一次、第二次抛出时水平方向的分速度分别为vx1=OQ1t=6m/s,vx2=OQ2t=7m/s,由于两条轨迹最高点等高,故抛出时竖直方向的分速度相等,均为vy=gt上1=6m/s,由于物体在空中做平抛运动过程中机械能守恒,故第一次过P点比第二次过P点机械能少ΔE=12mvx22-12mvx12=1.3J,故B正确;从抛出到落地瞬间,根据动能定理有Ek1=Ek01+mg·OH=12mvx12+vy2+mg·OH=10J,Ek2=Ek02+mg·OH=12mvx22+vy2+mg·OH=11.3J9.BCD[解析]若小球到达B点时受到沿斜面方向的弹力刚好为0,则由重力沿斜面方向的分力提供向心力,有mgsin37°=mvB2r,解得vB=3gr5,A错误;小球离开B点做平抛运动,竖直方向上有2rsin37°=12gt2,解得t=23r5g,B正确;若小球到达B点时受到沿斜面方向的弹力刚好为0,则小球的落地点与P点间的距离为x=vBt=65r,D正确;若小球在B点时加速度大小为2g,则小球在B点时有m·2g=mv12r,小球由A点运动到B点过程,由动能定理有-mg·2rsin37°=12mv12-12mv02,小球在A10.(1)3mg4q5[解析](1)小球静止时,由平衡条件得qE=mgtanθmg=FTcosθ解得E=3mg4q,F(2)小球沿一倾斜平面做匀速圆周运动,则运动平面与重力和电场力的合力F合垂直,对小球受力分析如图所示,由几何关系可知α=θr=Lsinθ且F合=FT在垂直于运动平面方向上,由受力平衡得FT'cosα=F合在沿运动平面方向,根据牛顿第二定律可知FT'sinα=mv解得v0=311.(1)μgω(2)μg[解析](1)对转椅受力分析,转椅在水平面内受摩擦力Ff1、轻绳拉力FT1,两者合力提供其做圆周运动所需向心力,如图所示设转椅的质量为m,则转椅所需的向心力Fn1=mω12转椅受到的摩擦力Ff1=μmg根据几何关系有tanα=F联立解得tanα=μg(2)转椅在题图乙情况下所需的向心力Fn2=mω22转椅受到的摩擦力Ff2=μFN2根据几何关系有tanβ=F将轻绳拉力FT2沿水平方向和竖直方向分解,则竖直方向上由平衡条件有FT2cosθ=mg-FN2水平面上根据几何关系有FT2sinθ=F联立解得ω2=μg第3讲力与曲线运动(B)时间|40min1.[2024·全国甲卷]2024年5月,“嫦娥六号”探测器发射成功,开启了人类首次从月球背面采样返回之旅.将采得的样品带回地球,飞行器需经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程.月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的16.下列说法正确的是 (A.在环月飞行时,样品所受合力为零B.若将样品放置在月球正面,它对月球表面压力等于零C.样品在不同过程中受到的引力不同,所以质量也不同D.样品放置在月球背面时对月球的压力比放置在地球表面时对地球的压力小2.[2024·河北唐山模拟]2024年3月,我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射升空.“鹊桥二号”入轨后,通过轨道修正、近月制动等系列操作,最终进入近月点约200km、远月点约16000km、周期为24h的环月大椭圆冻结轨道.已知月球半径约1800km,引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2.由上述数据可知月球的质量接近于 ()A.7.5×1018kg B.7.5×1020kgC.7.5×1022kg D.7.5×1024kg3.[2024·陕西宝鸡模拟]人类视月球与火星为地球的“卫士”和“兄弟”,从未停止对它们的探测.已知月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为g,轨道半径是地球半径的a倍;火星表面重力加速度是地球表面重力加速度的b倍.科研人员在火星水平表面的发射架上水平发射一小球,发射点高为h,测得发射点与落点间的水平距离是2h,不计火星表面的大气阻力,则发射小球的初速度大小是 ()A.a2bgh B.bC.2aghb D4.[2024·浙江1月选考]如图所示,2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约500km的轨道.取地球质量为6.0×1024kg,地球半径为6.4×103km,引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2.下列说法正确的是 ()A.火箭的推力是空气施加的B.卫星的向心加速度大小约8.4m/s2C.卫星运行的周期约12hD.发射升空初始阶段,装在火箭上部的卫星处于失重状态5.[2024·安徽卷]2024年3月20日,我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射升空.当抵达距离月球表面某高度时,“鹊桥二号”开始进行近月制动,并顺利进入捕获轨道运行,如图所示,轨道的半长轴约为51900km.后经多次轨道调整,进入冻结轨道运行,轨道的半长轴约为9900km,周期约为24h.则“鹊桥二号”在捕获轨道运行时 ()A.周期约为144hB.近月点的速度大于远月点的速度C.近月点的速度小于在冻结轨道运行时近月点的速度D.近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月点的加速度6.[2024·河北衡水模拟]我国“天宫”空间站运行过程中,因受稀薄的气体阻力的作用,运动半径逐渐减小.因此,每经过一段时间要进行轨道修正,使其回到原轨道.修正前、后“天宫”空间站的运动均可视为匀速圆周运动,空间站质量不变,则与修正前相比,修正后“天宫”空间站的 ()A.周期减小 B.加速度增大C.机械能减小 D.动能减小7.[2024·湖北武汉模拟]太阳系中各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动.“行星冲日”是指某行星、地球和太阳几乎排成一直线的状态,地球位于太阳与该行星之间.已知火星相邻两次“冲日”的时间间隔约为800天,土星的约为378天,则 ()A.火星公转周期约为1.8年B.火星的公转周期比土星的公转周期大C.火星的公转轨道半径比土星的公转轨道半径大D.火星和土星的公转轨道半径之比为38.[2024·山东威海模拟]如图所示,地月拉格朗日点L2在地球与月球的连线上.卫星在L2点受地球、月球的引力作用,与月球一起以相同的角速度绕地球运动.已知地球表面的重力加速度为g,地球的半径为R,月球表面的重力加速度为16g,月球绕地球运转的周期为T,地、月间的距离为L,月球与L2点的距离为s,则月球的半径可表示为 (A.s24B.s6C.s24D.s69.[2024·河南开封模拟]某兴趣小组想利用小孔成像实验估测太阳的密度.设计了如图所示的装置,不透明的圆桶一端密封,中央有一小孔,另一端为半透明纸.将圆桶轴线正对太阳方向,可观察到太阳的像的直径为d.已知圆桶长为L,地球绕太阳公转周期为T,引力常量为G.估测太阳密度的表达式为()A.24πB.3πC.3πD.6π10.[2024·安徽安庆模拟]一质量为m的行星绕质量为M的恒星运动,如图所示.设在以恒星为球心的球形大空间范围内均匀地分布着稀薄的宇宙尘埃,尘埃的密度ρ很小,略去行星与尘埃之间的直接碰撞作用,行星绕行轨道为圆,半径为r0.已知质量均匀分布的球壳对壳内任一点的万有引力为零,引力常量为G.下列说法正确的是 ()A.行星绕行的轨道圆半径r0越大,其所受的万有引力的合力越小B.行星绕行的周期为2πrC.行星绕行的动能为GMm2r0+23D.若行星的绕行轨道不是圆轨道,则其运动规律仍满足开普勒三定律11.[2024·山东日照模拟]宇宙双星系统是由两颗相距较近的恒星组成的系统,它们在相互引力作用下,围绕着共同的圆心运动.它们为天文学家研究恒星的演化提供了很好的素材.已知某双星之间的距离为l,相互绕行周期为T,引力常量为G,可以估算出 ()A.双星的质量之和B.双星的质量之积C.双星的速率之比D.双星的加速度之比12.(多选)[2024·云南昆明模拟]如图所示,探测卫星a在某星球的赤道平面内绕该星球转动,其轨道可视为圆,绕行方向与该星球自转方向相反,卫星通过发射激光与星球赤道上一固定的观测站P通信.已知该星球半径为R、自转周期为T,卫星a的轨道半径为2R、周期为2T.下列说法正确的是 ()A.该星球的第一宇宙速度为2B.该星球的“同步”卫星的轨道半径为2RC.每23T时间卫星a经过PD.该星球赤道上的重力加速度大小为813.(多选)[2024·湖南长沙模拟]北斗系统主要由离地面高度约为6R(R为地球半径)的地球同步轨道卫星和离地面高度约为3R的中轨道卫星组成,地球表面重力加速度为g,忽略地球自转.下列说法正确的是 ()A.中轨道卫星的运行周期为12hB.中轨道卫星的向心加速度约为gC.同步轨道卫星运动的角速度小于中轨道卫星运动的角速度D.因为同步轨道卫星运动的速度小于中轨道卫星运动的速度,所以卫星从中轨道变轨到同步轨道,需向前方喷气减速第3讲力与曲线运动(B)1.D[解析]在环月飞行时,样品所受合力提供所需的向心力,不为零,故A错误;若将样品放置在月球正面,则它处于平衡状态,它对月球表面压力大小等于它在月球表面的重力大小,由于月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的16,则样品在地球表面的重力大于在月球表面的重力,所以样品放置在月球背面时对月球的压力比放置在地球表面时对地球的压力小,故B错误,D正确;样品在不同过程中受到的引力不同,但样品的质量不变,故C错误2.C[解析]环月大椭圆冻结轨道的半长轴R=200+16000+2×18002km=9900km,“鹊桥二号”的运行周期T=24h,由万有引力提供向心力,有GMmR2=m4π2T2R,解得M≈7.69×1022kg,可知月球的质量接近于73.A[解析]设地球的半径为R,地球的质量为M,地球表面的重力加速度为g',则月球绕地球的轨道半径r=aR,根据万有引力定律及牛顿第二定律可知GMm(aR)2=mg,GMmR2=mg',解得g'=a2g,所以火星表面的重力加速度g火=bg'=ba2g,在火星表面将物体水平抛出,由平抛运动规律可知h=12g火t2,2h=v0t,联立解得v0=4.B[解析]火箭的推力是喷出的燃气对火箭施加的,选项A错误;火箭发射升空初始阶段是加速上升阶段,装在火箭上部的卫星处于超重状态,选项D错误;卫星进入距离地面约500km的轨道,根据万有引力提供向心力,有GMm(R+h)2=ma,解得a≈8.4m/s2,根据万有引力提供向心力,有GMm(R+h)2=m2πT2(R+h),5.B[解析]冻结轨道和捕获轨道的中心天体是月球,根据开普勒第三定律得T12R13=T22R23,整理得T2=T1R23R13≈288h,A错误;根据开普勒第二定律得,鹊桥二号在捕获轨道运行时在近月点的速度大于在远月点的速度,B正确;在近月点从捕获轨道到冻结轨道变轨时6.D[解析]根据万有引力提供向心力,有GMmr2=m4π2T2r,可得T=2πr3GM,修正后的轨道半径变大,所以周期变大,故A错误;根据牛顿第二定律得GMmr2=ma,可得a=GMr2,修正后的轨道半径变大,所以加速度减小,故B错误;要使得空间站轨道半径变大,需要使空间站加速而做离心运动,除了万有引力外的其他力做正功,则空间站的机械能增大,故C错误;根据万有引力提供向心力,有GMmr2=mv2r,可得v=GMr,修正后的轨道半径变大7.A[解析]根据开普勒第三定律,行星公转轨道半径的三次方与公转周期的平方的比值相等,由于地球的公转轨道半径比该火星的公转轨道半径小,故地球的公转周期比火星的小,设火星的公转周期为T1,地球的公转周期为T0,火星相邻两次“冲日”的时间间隔为t,则在时间t内地球比火星绕太阳多转一周,即tT0-tT1=1,解得T1=T0tt-T0≈671天≈1.8年,A正确;同理,土星的公转周期为T2=T0t't'-T0≈10613天≈29年,故火星的公转周期比土星的公转周期小,B错误;8.A[解析]对卫星,根据万有引力提供向心力,有GM地m(L+s)2+GM月ms2=m2πT2(L+s),根据万有引力与重力的关系得GM地m1R2=m1g9.A[解析]设太阳的半径为R,太阳到地球的距离为r,由成像光路图,根据相似三角形可得Rr=d2L,解得R=dr2L,地球绕太阳做匀速圆周运动,设太阳质量为M,地球质量为m,由万有引力提供向心力,有GMmr2=m4π2T2r,太阳体积为V=43πR3,太阳密度为ρ10.C[解析]行星所受的引力为恒星引力和尘埃引力的合力,尘埃对行星的引力可看成以r0为半径的球形空间尘埃的引力,有F=GMmr02+Gρ43πr03mr02=GMmr02+43Gρπr0m,行星绕行的轨道圆半径r0大时,其所受的万有引力的合力不一定小,A错误;由圆周运动受力特点可得GMmr02+43Gπmρr0=m4π2T2r0,解得T=2π1GMr03+43Gπρ,B错误;由圆周运动受力特点可得GMmr02+411.A[解析]由万有引力提供向心力可得Gm1m2l2=m1ω2r1,Gm1m2l2=m2ω2r2,而l=r1+r2,联立可得G(m1+m2)l2=ω2l,所以m1+m2=ω2l3G,其中ω=2πT,可得m1+m2=4π2l3GT2,所以双星的质量之和可以估算出,双星的质量之积无法求解,故A正确,B错误;由线速度与角速度的关系v=ωr,可得v1+v2=ω(12.AC[解析]根据开普勒第三定律得T近2T2=R2R3,可得该星球的近地卫星的周期为T近=22T,则该星球的第一宇宙速度为v1=2πRT近=22πRT,故A正确;根据开普勒第三定律得T2T2=r2R3,解得该星球的“同步”卫星的轨道半径r=32R,故B错误;设经过t时间卫星a经过P的正上方一次,有2πT+2π2Tt=2π,解得t=23T,故C正确;在赤道上有13.BC[解析]地球同步轨道卫星的运行周期为T=24h,根据开普勒第三定律得(6R+R)3T2=(3R+R)3T12,解得中轨道卫星的运行周期为T1=96747h,故A错误;根据牛顿第二定律得GMm(R+3R)2=mg',根据万有引力与重力的关系得GMmR2=mg,解得中轨道卫星的向心加速度约为g'=g16,故B正确;根据万有引力提供向心力,第3讲力与曲线运动(B)1.D[解析]在环月飞行时,样品所受合力提供所需的向心力,不为零,故A错误;若将样品放置在月球正面,则它处于平衡状态,它对月球表面压力大小等于它在月球表面的重力大小,由于月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的16,则样品在地球表面的重力大于在月球表面的重力,所以样品放置在月球背面时对月球的压力比放置在地球表面时对地球的压力小,故B错误,D正确;样品在不同过程中受到的引力不同,但样品的质量不变,故C错误2.C[解析]环月大椭圆冻结轨道的半长轴R=200+16000+2×18002km=9900km,“鹊桥二号”的运行周期T=24h,由万有引力提供向心力,有GMmR2=m4π2T2R,解得M≈7.69×1022kg,可知月球的质量接近于73.A[解析]设地球的半径为R,地球的质量为M,地球表面的重力加速度为g',则月球绕地球的轨道半径r=aR,根据万有引力定律及牛顿第二定律可知GMm(aR)2=mg,GMmR2=mg',解得g'=a2g,所以火星表面的重力加速度g火=bg'=ba2g,在火星表面将物体水平抛出,由平抛运动规律可知h=12g火t2,2h=v0t,联立解得v0=4.B[解析]火箭的推力是喷出的燃气对火箭施加的,选项A错误;火箭发射升空初始阶段是加速上升阶段,装在火箭上部的卫星处于超重状态,选项D错误;卫星进入距离地面约500km的轨道,根据万有引力提供向心力,有GMm(R+h)2=ma,解得a≈8.4m/s2,根据万有引力提供向心力,有GMm(R+h)2=m2πT2(R+h),5.B[解析]冻结轨道和捕获轨道的中心天体是月球,根据开普勒第三定律得T12R13=T22R23,整理得T2=T1R23R13≈288h,A错误;根据开普勒第二定律得,鹊桥二号在捕获轨道运行时在近月点的速度大于在远月点的速度,B正确;在近月点从捕获轨道到冻结轨道变轨时6.D[解析]根据万有引力提供向心力,有GMmr2=m4π2T2r,可得T=2πr3GM,修正后的轨道半径变大,所以周期变大,故A错误;根据牛顿第二定律得GMmr2=ma,可得a=GMr2,修正后的轨道半径变大,所以加速度减小,故B错误;要使得空间站轨道半径变大,需要使空间站加速而做离心运动,除了万有引力外的其他力做正功,则空间站的机械能增大,故C错误;根据万有引力提供向心力,有GMmr2=mv2r,可得v