《2019届高考物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与航天第6讲万有引力定律的应用课时作业含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与航天第6讲万有引力定律的应用课时作业含解析（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、6、万有引力定律的应用基础训练1(2018湖北七市联考)人造地球卫星在绕地球做圆周运动的过程中，下列说法中正确的是()A卫星离地球越远，角速度越大B同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小一定相同C一切卫星运行的瞬时速度都大于7.9 km/sD地球同步卫星可以在以地心为圆心、离地高度为固定值的一切圆轨道上运动答案：B 解析：卫星所受的万有引力提供向心力，则Gmm2r，可知r越大，角速度越小，A错误，B正确.7.9 km/s是卫星的最大环绕速度，C错误因为地球会自转，同步卫星只能在赤道上方的轨道上运动，D错误2(2018山东淄博摸底考试)北斗卫星导航系统空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道
2、卫星、27颗中轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星中轨道卫星和静止轨道卫星都绕地球球心做圆周运动，中轨道卫星离地面高度低，则中轨道卫星与静止轨道卫星相比，做圆周运动的()A向心加速度大 B周期大C线速度小 D角速度小答案：A 解析：由于中轨道卫星离地面高度低，轨道半径较小，质量相同时所受地球万有引力较大，则中轨道卫星与静止轨道卫星相比，做圆周运动的向心加速度大，选项A正确由Gmr2，解得T2，可知中轨道卫星与静止轨道卫星相比，做圆周运动的周期小，选项B错误由Gm，解得v，可知中轨道卫星与静止轨道卫星相比，做圆周运动的线速度大，选项C错误由Gmr2，解得，可知中轨道卫星与静止轨道卫星相比，做圆周运动的
3、角速度大，选项D错误3(2018河南郑州一测)(多选)美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是两个黑洞并合的事件该事件中甲、乙两个黑洞的质量分别为太阳质量的36倍和29倍，假设这两个黑洞，绕它们连线上的某点做圆周运动，且两个黑洞的间距缓慢减小若该双星系统在运动过程中，各自质量不变且不受其他星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是()A甲、乙两个黑洞运行的线速度大小之比为3629B甲、乙两个黑洞运行的角速度大小始终相等C随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小，它们运行的周期也在减小D甲、乙两个黑洞
4、做圆周运动的向心加速度大小始终相等答案：BC解析：由牛顿第三定律知，两个黑洞做圆周运动的向心力相等，它们的角速度相等，由Fnm2r可知，甲、乙两个黑洞做圆周运动的半径与质量成反比，由vr知，线速度之比为2936，A错误，B正确；设甲、乙两个黑洞质量分别为m1和m2，轨道半径分别为r1和r2，有m12r1、m22r2，联立可得，C正确；甲、乙两个黑洞之间的万有引力大小设为F，则它们的向心加速度大小分别为、，D错误4“嫦娥五号”计划于2017年左右在海南文昌航天发射中心发射，完成探月工程的重大跨越带回月球样品假设“嫦娥五号”在“落月”前，以速度v沿月球表面做匀速圆周运动，测出运动的周期为T，已知引
5、力常量为G，不计周围其他天体的影响，则下列说法正确的是()A月球的半径为B月球的平均密度为C“嫦娥五号”探月卫星的质量为D月球表面的重力加速度为答案：B 解析：由T可知，月球的半径为R，选项A错误；由Gm2R可知，月球的质量为M，选项C错误；由MR3可知，月球的平均密度为，选项B正确；由mg可知，月球表面的重力加速度为g，选项D错误5(2018江西宜春高安二中段考)近年来，自然灾害在世界各地频频发生，给人类带来巨大损失科学家们对其中地震、海啸的研究结果表明，地球的自转将因此缓慢变快下列说法正确的是()A“天宫一号”飞行器的高度要略调高一点B地球赤道上物体的重力会略变大来源:Z_xx_k.Com
6、C同步卫星的高度要略调低一点D地球的第一宇宙速度将略变小答案：C 解析：“天宫一号”飞行器的向心力由地球的万有引力提供，其高度与地球的自转快慢无关，故A错误；地球自转快了，则地球自转的周期变小，在地面上赤道处的物体随地球自转所需的向心力会增大，而向心力等于地球对物体的万有引力减去地面对物体的支持力，万有引力的大小不变，所以地面对物体的支持力必然减小，地面对物体的支持力大小等于物体受到的“重力”，所以物体的重力减小了，故B错误；对地球同步卫星而言，卫星的运行周期等于地球的自转周期，地球的自转周期T变小了，由开普勒第三定律k可知，卫星的轨道半径R减小，卫星的高度要减小些，故C正确；地球的第一宇宙速
7、度v，R是地球的半径，可知v与地球自转的速度无关，D错误6(2018河北石家庄二测)2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”对接成功两者对接后一起绕地球运行的轨道可视为圆轨道，运行周期为T，已知地球半径为R，对接体距地面的高度为kR，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G.下列说法正确的是()A对接前，飞船通过自身减速使轨道半径变大靠近“天宫二号”实现对接B对接后，飞船的线速度大小为C对接后，飞船的加速度大小为来源:学。科。网Z。X。X。KD地球的密度为答案：C解析：对接前，飞船通过自身加速，做离心运动使轨道半径变大，靠近“天宫二号”并实现对接，则选项A错误；对接后，飞
8、船的线速度大小为v，则选项B错误；由万有引力定律有Gmam2r和g，知对接后，飞船的加速度大小为，地球的体积VR3，密度为，则选项C正确，D错误来源:Z+xx+k.Com7(2018江苏连云港外国语学校月考)(多选)“嫦娥一号”探月飞行器绕月球做匀速圆周运动，为保持轨道半径不变，逐渐消耗所携带的燃料若轨道距月球表面的高度为h，月球质量为m、半径为r，引力常量为G，下列说法正确的是()A月球对“嫦娥一号”的万有引力将逐渐减小B“嫦娥一号”绕月球运行的线速度将逐渐减小C“嫦娥一号”绕月球运行的向心加速度为D“嫦娥一号”绕月球的运行周期为2答案：AC 解析：飞行器逐渐消耗所携带的燃料，即飞行器质量减
9、小，则万有引力减小，A正确轨道半径不变，则线速度不变，B错误由Gma得a，C正确Gm(rh)，知T2，D错误8在“勇气号”火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面后，需经过多次弹跳才能停下来假设着陆器第一次落到火星表面被弹起后，到达最高点的高度为h，此时它的速度方向是水平的，速度大小为v0.已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T.火星可视为半径为R的均匀球体，不计火星的大气阻力求：(1)火星表面的重力加速度g；(2)着陆器第二次落到火星表面时速度v的大小答案：(1)(2)解析：(1)在火星表面有Gmg根据卫星绕火星做匀速圆周运动，有Gm2r联立解得火星表面的重力加速度g.(2)着
10、陆器第二次落到火星表面时有v2ghv联立解得v.能力提升9如图所示为三颗卫星a、b、c绕地球做匀速圆周运动的示意图，其中卫星b和c都在半径为r的轨道上，a是地球同步卫星，此时卫星a和b恰好相距最近已知地球的质量为M，地球自转的角速度为，引力常量为G，则()A卫星b的周期小于24 hB卫星b和c的机械能相等C卫星a和b下一次相距最近还需时间t来源:Z.xx.k.ComD卫星a的动能较大来源:学科网ZXXK答案：C解析：根据开普勒第三定律，有C(常量)，可知卫星越高(运动轨道半径越大)，周期越长，卫星a为地球同步卫星，周期是24 h，则卫星b的周期大于24 h，A错误；卫星的动能和机械能不仅与轨道
11、半径有关，还与卫星的质量有关，由于三个卫星的质量大小关系不确定，因此无法进行比较，B、D均错误；卫星a为地球同步卫星，角速度为，设卫星b运行的角速度为b，有mr，解得b，卫星a和b下一次相距最近所需时间t应满足关系式(b)t2，解得t，因此C正确来源:Zxxk.Com10(2018四川广元一模)“玉兔号”登月车在月球表面登陆的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想机器人“玉兔号”在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G.则()A月球表面重力加速度为B月球的第一宇宙速度为C月球质量为D月球同步卫星离月球表面的高度为R来源:学
12、科网ZXXK答案：D 解析：由自由落体运动规律有hgt2，所以g，故A错误月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力有mg，所以v1，故B错误在月球表面的物体受到的重力等于万有引力有mg，所以M，故C错误月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有Gm(Rh)，解得hRR，故D正确来源:学科网ZXXK11如图所示是“嫦娥三号”奔月过程中某阶段的运动示意图，关闭发动机的“嫦娥三号”在月球引力作用下向月球靠近，并沿椭圆轨道在B处变轨进入圆轨道，已知“嫦娥三号”绕月球做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，下列说法正确的是()A“嫦娥三号”在B处由椭圆轨道进入
13、圆轨道时必须点火加速B图中“嫦娥三号”飞向B处过程中月球的引力对它做正功C根据题中条件不能算出月球质量D根据题中条件可以算出“嫦娥三号”受到月球引力的大小答案：B解析：“嫦娥三号”在B处由椭圆轨道进入圆轨道时必须制动减速，选项A错误；“嫦娥三号”在沿椭圆轨道飞向B处的过程中，月球对它的引力做正功，选项B正确；“嫦娥三号”沿圆轨道绕月球运行时，月球对它的万有引力提供向心力，可得Gmr，已知轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，可计算出月球质量，选项C错误；由于不知道“嫦娥三号”的质量，故不能计算出“嫦娥三号”受到月球引力的大小，选项D错误12(多选)2015年12月10日，我国成功将中星1C卫星
14、发射升空，卫星顺利进入预定转移轨道如图所示是某卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，卫星远地点P距地心O的距离为3R.则()A卫星在远地点的速度大于B卫星经过远地点时速度最小C卫星经过远地点时的加速度大小为D卫星经过远地点时加速，卫星将不能再次经过远地点答案：BC 解析：对地球表面的物体有m0g，得GMgR2，若卫星沿半径为3R的圆周轨道运行时，m，运行速度为v，从椭圆轨道的远地点进入圆轨道需加速，因此卫星在远地点的速度小于，A项错误；卫星由近地点到远地点的过程中，万有引力做负功，速度减小，所以卫星经过远地点的速度最小，B项正确；卫星经过远地点时的加速度
15、a，C项正确；卫星经过远地点时加速，可能变轨到轨道半径为3R的圆轨道上，所以卫星还可能再次经过远地点，D项错误13(2018福建质检)中国自行研制、具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A点距地面的高度为h1，飞船飞行五周后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示，设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，若已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：(1)地球的平均密度；(2)飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小；(3)椭圆轨道远地点B距地面的高度来源:Zxxk.Com答案：(1)(2)(3)R来源:学科网ZXXK解析：(1)根据质量、密
