《高中物理阶段质量检测二万有引力与航天（含解析）新人教版必修2.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理阶段质量检测二万有引力与航天（含解析）新人教版必修2.doc（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、万有引力与航天 (时间：60分钟；满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1(2016沈阳高一检测)下列说法符合史实的是()A牛顿发现了行星的运动规律B胡克发现了万有引力定律C卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”D伽利略用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性2“嫦娥三号”在下列位置中，受到月球引力最大的是()A太阳帆板展开的位置B月球表面上的着陆点C环月椭圆轨道的近月点D环月椭圆轨道的远月点3a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星，其中a、c的轨道相交于P(图中未画出)，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道位于同一平面。某时刻四
2、颗人造卫星的运行方向及位置如图所示。下列说法中正确的是()Aa、c的加速度大小相等，且大于b的加速度Bb、c的角速度大小相等，且小于a的角速度Ca、c的线速度大小相等，且小于d的线速度Da、c存在相撞危险4星球上的物体脱离该星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2v1。已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为()A. B. C. D.5我国发射的“天链一号01星”是一颗同步卫星，其运动轨道与地球表面上的()A某一纬度线(非赤道)是共面的同心圆B某一经度线是共面的同心圆C赤
3、道线是共面同心圆，且卫星相对地面是运动的D赤道线是共面同心圆，且卫星相对地面是静止的6(2016淄博高一检测)“太空涂鸦”技术就是使低轨运行的攻击卫星在接近高轨侦查卫星时，准确计算轨道向其发射“漆雾”弹，并在临近侦查卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦查卫星，喷散后强力吸附在侦查卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效。下列说法正确的是()A攻击卫星在轨运行速度大于7.9 km/sB攻击卫星进攻前的速度比侦查卫星的速度小C攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速才能返回低轨道上D若攻击卫星周期已知，结合万有引力常量就可计算出地球质量二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分
4、，共24分)7(2016绍兴高一检测)假设在宇宙中存在这样三个天体A、B、C，它们在一条直线上，天体A离天体B的高度为某值时，天体A和天体B就会以相同的角速度共同绕天体C运转，且天体A和天体B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，如图所示。以下说法正确的是() A天体A做圆周运动的加速度小于天体B做圆周运动的加速度B天体A做圆周运动的线速度大于天体B做圆周运动的线速度C天体A做圆周运动的向心力大于天体C对它的万有引力D天体A做圆周运动的向心力等于天体C对它的万有引力8两颗人造卫星质量之比是12，轨道半径之比是31，则下述说法中，正确的是()A它们的周期之比是 1B它们的线速度之比是1C它们的向心加速度
5、之比是19D它们的向心力之比是199(2016锦州高一检测)一些星球由于某种原因而发生收缩，假设该星球的直径缩小到原来的四分之一，若收缩时质量不变，则与收缩前相比()A同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍B同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的16倍C星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍D星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍10如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星球之间的距离为L，质量之比m1m232，则可知() Am1、m2做圆周运动的线速度之比为23Bm1、m2做圆周运动的角速度之比为32Cm1做圆周运动的半径
6、为 LDm2做圆周运动的半径为 L三、非选择题(本题共3小题，共40分)11(10分)“东方一号”人造地球卫星A和“华卫二号”人造卫星B，它们的质量之比为mAmB12，它们的轨道半径之比为21，求卫星A与卫星B的线速度大小之比。12(14分)火箭发射“神舟”号宇宙飞船开始阶段是竖直升空，设向上的加速度a5 m/s2，宇宙飞船中用弹簧测力计悬挂一个质量为m9 kg的物体，当飞船升到某高度时，弹簧测力计示数为85 N，那么此时飞船距地面的高度是多少？(地球半径R6 400 km，地球表面重力加速度g取10 m/s2)13(16分)(2016临湘高一检测)一组太空人乘坐太空穿梭机，去修理距离地球表面
7、6.0105 m的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H，机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭助推火箭，而望远镜则在穿梭机前方数千米处，如图所示。设G为引力常量，M为地球质量(已知地球半径R6.4106 m，地球表面重力加速度g9.8 m/s2，地球的第一宇宙速度v7.9 km/s)。(1)在穿梭机内，一质量为70 kg的太空人的视重是多少？(2)计算轨道上的重力加速度及穿梭机在轨道上的速率和周期。答 案1解析：选C由物理学史可知，开普勒发现了行星的运动规律，牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量G，牛顿用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性，故C正确，A、B、D错误。2解析：选B根据F
8、G，受月球引力最大的位置距月球球心最近，故应选B。3解析：选Aa、c的轨道相交于P，说明两颗卫星的轨道半径相等，根据Gman可知，a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度，A正确；根据Gm2r可知，b的角速度小于a、c的角速度，B错误；根据Gm可知，a、c的线速度大小相等，且大于d的线速度，C错误；由于a、c的轨道半径相等，周期相等，不存在相撞危险，D错误。4解析：选A该星球的第一宇宙速度：Gm，在该星球表面处万有引力等于重力：Gm，由以上两式得v1，则第二宇宙速度v2v1，故A正确。5解析：选D同步卫星相对地球静止，自西向东运转，所有的卫星都必须以地心为圆心，因此同步卫星在赤道上空，与赤道线
9、是共面同心圆，故D正确。6解析：选C7.9 km/s是地球卫星的最大环绕速度，A错误；攻击卫星进攻前在低轨运行，轨道半径小于高轨侦查卫星，根据Gm可知攻击卫星进攻前的速度比侦查卫星的速度大，B错误；攻击卫星完成“太空涂鸦”后减速做近心运动能返回低轨道上，C正确；根据Gmr可知，计算地球质量，除了知道攻击卫星周期、万有引力常量，还需知道攻击卫星的轨道半径，D错误。7解析：选BC由于天体A、B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，根据an2r，vr可知A错误，B正确；天体A做圆周运动的向心力是由天体B和C对其引力的合力提供的，所以C正确，D错误。8解析：选BC人造卫星绕地球转动时万有引力提供向心力，即Gm
10、anmmr，解得anG，v ，T2 ，故两颗人造卫星的周期之比T1T21，线速度之比v1v21，向心加速度之比an1an219，向心力之比F1F2m1an2m2an2118，故B、C正确，A、D错误。9解析：选BD由重力等于万有引力mgG可知，同一物体在星球表面受到的重力增大为原来的16倍，A错误，B正确；由第一宇宙速度计算式v 可知，星球的第一宇宙速度增大为原来的两倍，C错误，D正确。10解析：选AC设两星的运动半径分别为r1和r2，由于两星的周期相同，由知，它们的角速度相同，B错误；两星之间的万有引力等于它们的向心力，即m1r12m2r22，而r1r2L，所以r1L，r2L，C正确，D错误
11、；又因vr，所以v1v2r1r223，A正确。11解析：由万有引力定律和牛顿第二定律得Gm解得v 故答案：112解析：在地面附近，Gmg在高空中，Gmg在宇宙飞船中，对质量为m的物体，由牛顿第二定律可得：Fmgma由以上三式解得：h3.2103 km答案：3.2103 km13解析：(1)穿梭机内的人处于完全失重状态，故视重为0。(2)由mgG，得g，g则0.84所以轨道上的重力加速度g0.84g8.2 m/s2由Gm，得v 则v ，得0.96所以穿梭机在轨道上的速率v0.96v7.6 km/s由v得穿梭机在轨道上的周期T5.8103 s答案：(1)0(2)8.2 m/s27.6 km/s5.8103 s
