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1、第六章 万有引力与航天章末检测一、选择题（本题共10小题，每小题6分，共60分每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求）1.（2015湖南省长沙市长郡中学月考）如果太阳系几何尺寸等比例的膨胀,月球绕地球的运动近似为匀速圆周运动,则下列物理量变化正确的是（ ）A月球的向心加速度比膨胀前的小.B月球受到的向心力比膨胀前的大.C月球绕地球做圆周运动的周期与膨胀前的相同.D月球绕地球做圆周运动的线速度比膨胀前的小.2. （2015江苏省南通中学期中考）研究表明，地球自转在逐渐改变，3亿年前地球自转的周期约为22小时假设这种趋势会持续下去，且地球的质量、半径都不变
2、，若干年后（）A近地卫星（以地球半径为轨道半径）的运行速度比现在大B近地卫星（以地球半径为轨道半径）的向心加速度比现在小C同步卫星的运行速度比现在小D同步卫星的向心加速度与现在相同3（2015湖北省八校联考）2014年10月24日，“嫦娥五号”在西昌卫星发射中心发射升空，并在8天后以“跳跃式再入”方式成功返回地面。“跳跃式再入”指航天器在关闭发动机后进入大气层，依靠大气升力再次冲出大气层，降低速度后再进入大气层，如图所示，虚线为大气层的边界。已知地球半径R，地心到d点距离r，地球表面重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）A“嫦娥五号”在b点处于完全失重状态B“嫦娥五号”在d点的加速度小于g(R
3、/r)2C“嫦娥五号”在a点速率大于在c点的速率D“嫦娥五号”在c点速率大于在e点的速率4. （2015重庆市巴蜀中学月考）北京航天飞行控制中心对“嫦娥二号”卫星实施多次变轨控制并获得成功首次变轨是在卫星运行到远地点时实施的，紧随其后进行的3次变轨均在近地点实施“嫦娥二号”卫星的首次变轨之所以选择在远地点实施，是为了抬高卫星近地点的轨道高度同样的道理，要抬高远地点的高度就需要在近地点实施变轨图为“嫦娥二号”某次在近地点A由轨道1变轨为轨道2的示意图，下列说法中正确的是()A“嫦娥二号”在轨道1的A点处应点火加速B“嫦娥二号”在轨道1的A点处的速度比在轨道2的A点处的速度大C“嫦娥二号”在轨道1
4、的A点处的加速度比在轨道2的A点处的加速度大D“嫦娥二号”在轨道1的B点处的机械能比在轨道2的C点处的机械能大5. （2015江苏省如皋市期末质检）我国发射了一颗资源探测卫星，发射时，先将卫星发射至距地面50km的近地圆轨道1上，然后变轨到近地点高50km，远地点高1500km的椭圆轨道2上，最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3，已知地球表面的重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力，则以下说法正确的是（）A在轨道2运行的速率可能大于7.9km/sB卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中速度增大，机械能增大C由轨道2变为轨道3需要在近地点点火加速，且卫星在轨道2上运行周期小于在轨道
5、3上运行周期D仅利用以上数据，可以求出卫星在轨道3上的动能6. （2015黑龙江省鸡西一中期中）如图所示,A为静止于地球赤道上的物体,B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,P为B、C两卫星轨道的交点已知A、B、C绕地心运动的周期相同相对于地心,下列说法中正确的是（ ）A物体A和卫星C具有相同大小的加速度B卫星C的运行速度大于物体A的速度C可能出现：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方D卫星B在P点的运行加速度大小与卫星C在该点运行加速度相等7. （2015河南省豫南九校联考）我国自主研制的“嫦娥三号”，携带“玉兔”月球车已于2013年12月2日1时30分在西昌卫星发射中心发
6、射升空，落月点有一个富有诗意的名字“广寒宫”。若已知月球质量为m月，半径为R，引力常量为G，以下说法正确的是（ ）A若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为B若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为C若在月球上以较小的初速度v0竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为D若在月球上以较小的初速度v0竖直上抛一个物体，则物体从抛出到落回抛出点所用时间为8. （2015云南省玉溪一中期中）如图所示为一卫星绕地球运行的轨道示意图，O点为地球球心，已知引力常量为G，地球质量为M，下列说法正确的是（ ）A卫星在A点的速率 B卫星在B点的速率C卫星在A点的加速度 D卫星在B点
7、的加速度9（2015山东省淄博市桓台二中期中）2007年10月24日，我国发射了第一颗探月卫星“嫦娥一号” ，使“嫦娥奔月”这一古老的神话变成了现实嫦娥一号发射后先绕地球做圆周运动，经多次变轨，最终进入距月面h=200公里的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的（）A嫦娥一号绕月球运行的周期为 B由题目条件可知月球的平均密度为 C嫦娥一号在工作轨道上的绕行速度为D在嫦娥一号的工作轨道处的重力加速度为10. （2015河北省石家庄市质检）绕恒星做圆周运动由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v.引力常量为G，则下列说正确的是
8、（ ）A恒星的质量为 B行星的质量为C行星运动的轨道半径为 D行星运动受到万有引力为二、实验题11. （2015上海市十二校联考）假设我们已经进入了航天时代，一个由三个高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察飞船前往X星球，准备用携带的下列器材测量该星球表面的重力加速度g，这些器材是：A钩码一盒，质量未知且各钩码质量不等 B重锤一个（带夹子），质量未知C带孔金属小球一个，直径已知为dD电源（带有开关），可输出频率为f的交流电压，可满足实验要求E无弹性的丝线若干根F导线，开关若干G刻度尺1把H测力计1个I天平1台（含砝码1盒）J电磁打点计时器1台（含复写纸片、纸带）K电子秒表1个L带有光控计时
9、器的实验平板一块在平板两端各有一个光控门，同时还配有其专用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块，该器材可用来测量物体从个光控门运动到另个光控门的时间M支架：能满足实验所需的固定作用到达X星球后，三个学生从以上器材中选择各自所需的器材（同一器材可以重复选用），用不同的方法各自独立地测出了重力加速度g的值现请你完成他们所做的实验：实验一：（已经完成）(1）器材有：A、H、I（2）主要的实验步骤是：选取一个合适的钩码，用天平测出质量m用测力计测出该钩码的重力F计算重力加速度的表达式为实验二：（1）选用的器材有_（2）写出主要的实验步骤（简明扼要）_实验三：（1）选用的器材有_（2）简明扼要的写出主要
10、实验步骤_三、计算题（本题共3小题，共40分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）12. （2015重庆市巴蜀中学月考）宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为的圆轨道上运行，如图甲所示。另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，如图乙所示，设每个星体的质量均为。(1)试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期；(2)
11、假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？13. （2015湖南省邵阳市石齐中学月考）据人民网报道，北京时间2013年12月6日17时53分，嫦娥三号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道。探测器环月运行轨道可视为圆轨道。已知探测器环月运行时可忽略地球及其他天体的引力，轨道半径为r，运动周期为T，引力常量为G。求：（1）探测器绕月运行的速度的大小；（2）探测器绕月运行的加速度的大小；（3）月球的质量。14. （2015甘肃省天水市秦安二中期中）2007年10月24日，中国首颗探月卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心发射升空，准确进入预定轨道随后，“嫦娥一号”经过变轨和
12、制动成功进入环月轨道如图所示，阴影部分表示月球，设想飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道上作匀速圆周运动，到达A点时经过暂短的点火变速，进入椭圆轨道，在到达轨道近月点B点时再次点火变速，进入近月圆形轨道，而后飞船在轨道上绕月球作匀速圆周运动已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0不考虑其它星体对飞船的影响，求：（1）飞船在轨道、的速度之比（2）飞船从轨道上远月点A运动至近月点B所用的时间（3）如果在、轨道上有两只飞船，它们绕月球飞行方向相同，某时刻两飞船相距最近（两飞船在月球球心的同侧，且两飞船与月球球心在同一直线上），则经过多长时间，他们又会相距最近？参考答案1.分析：由密度不变，半径变
13、化可求得天体的质量变化；由万有引力充当向心力可得出变化以后的各量的变化情况解析：万有引力提供圆周运动向心力，根据牛顿二定律有： A、向心加速度，太阳系几何尺寸等比例地膨胀，各星球的密度不变，由于质量与半径的三次方成正比，故表达式中分子增大的倍数更大，故向心加速度增大，所以A错误； B、向心力 ，太阳系几何尺寸等比例地膨胀，各星球的密度不变，由于质量与半径的三次方成正比，故表达式中分子增大的倍数更大，故向心力增大故B正确； C、周期 ，太阳系几何尺寸等比例地膨胀，各星球的密度不变，由于质量 与半径的三次方成正比，故表达式中分子增大的倍数与分母增大的倍数相同，故公转周期不变，C正确； D、线速度 ，太阳系几何尺寸等比例膨胀，各星球的密度不变，由于质量与半径的三次方成正比，故表达式中分子增大的倍数更大，故线速度增大，故D错误 故选：BC 点评：解决本题的关键是抓住万有引力提供圆周运动向心力，由于星系的膨胀及密度不变引 起的质量和半径是否等比例增大的判断2.解析：A、近地卫星由万有引力提供圆周运动向心力，据GmM/R2 mv2/ R 知，近地卫星的运行速度v，地球的质量和半径都不变，故运行速度大小不变，所以A错误；B、近地卫星向心力由万有引力提供据GmM/R2 ma知，卫星的向心加速度aGM/R2 ，地球质量和半径都不变，帮
