2014物理《高考专题》（二轮通用）专题检测卷专题二第5讲万有引力定律及其应用.docVIP

温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。 专题检测卷(五) 万有引力定律及其应用 (45分钟　100分) 一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分。第1～5题只有一项符合题目要求,第6～8题有多项符合题目要求) 1.(2013·长宁一模)2012年至2015年为我国北斗系统卫星发射的高峰期,北斗卫星系统由地球同步轨道卫星与低轨道卫星两种卫星组成,在轨正常运行的这两种卫星比较(　　) A.同步卫星运行的周期较大 低轨道卫星运行的角速度较小 同步卫星运行的线速度较大 低轨道卫星运行的加速度较小 A.8.1×1010kg　　　　　 C.5.4×1019kg D.7.4×1022kg 3.(2013·天水二模)质量为m的人造地球卫星在地面上受到的重力为P,它在到地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运动时(　　) A.速度为　　　　　 B.周期为4π C.动能为PR D.重力为0 4.(2013·南通二模)我国古代神话中传说：地上的“凡人”过一年,天上的“神仙“过一天。如果把看到一次日出就当作“一天”,某卫星的运行半径为月球绕地球运行半径的,则该卫星上的宇航员24h内在太空中度过的“天”数约为(已知月球的运行周期为27天)(　　) A.1　　　　　　　　　　　　 5.(2013·杭州二模)2012年7月26日,一个国际研究小组借助于智利的甚大望远镜,观测到了一组双星系统,它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动,如图所示。此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质,达到质量转移的目的,被吸食星体的质量远大于吸食星体的质量。假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变,则在最初演变的过程中(　　) A.它们做圆周运动的万有引力保持不变 它们做圆周运动的角速度不断变大 体积较大星体圆周运动轨迹半径变大线速度也变大 体积较大星体圆周运动轨迹半径变大线速度变小 A.速度大于7.9km/s B.加速度小于9.8m/s2 C.运行周期为24h D.角速度大于地球自转的角速度 7.(2013·河北二模)随着世界航空事业的发展,深太空探测已逐渐成为各国关注的热点。假设深太空中有一颗外星球,质量是地球质量的2倍,半径是地球半径的,则下列判断正确的是(　　) A.该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期 某物体在该外星球表面上所受重力是它在地球表面上所受重力的倍 该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的倍 绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同 A.赤道上物体与“三号卫星”的线速度之比为= B.近地卫星与“三号卫星”的角速度之比为=()2 C.近地卫星与“三号卫星”的周期之比为= D.赤道上物体与“三号卫星”的向心加速度之比为= 二、计算题(本大题共2小题,共36分。需写出规范的解题步骤) 9.(18分)(2013·东城一模)已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,不考虑地球自转的影响。 (1)求卫星环绕地球运行的第一宇宙速度v1; (2)若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T,求卫星运行半径r; (3)由题目所给条件,请提出一种估算地球平均密度的方法,并推导出密度表达式。 10.(18分)(2013·柳州一模)一组宇航员乘坐太空穿梭机S,去修理位于离地球表面h=6.0×105m的圆形轨道上的太空望远镜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,望远镜在穿梭机前方数千米处,如图所示。已知地球半径为R=6.4×106m,地球表面重力加速度为g=9.8m/s2,第一宇宙速度为v=7.9km/s。(结果保留一位小数) (1)穿梭机所在轨道上的向心加速度g′为多少? (2)计算穿梭机在轨道上的速率v′; (3)穿梭机需先进入半径较小的轨道,才有较大的角速度追上望远镜。试判断穿梭机要进入较低轨道时应增加还是减小其原有速率,试说明理由。 答案解析 1.【解析】选A。由G=m=mω2r=mr=man得v=,ω=,T=2π,an=,则r越大,v、ω、an越小,T越大,故选项A正确,B、C、D错误。 2.【解析】选D。设探月卫星的质量为m,月球的质量为M,根据万有引力提供向心力G=m()2(R+h),将h=200000m,T=127×60s,G=6.67×10-11N·m2/kg2,R=1.74×106m,代入上式解得M=7.4×1022kg,可知D选项正确。 3.【解析】选C。人造地球卫星在地面处有P=G,解得GM=,人造地球卫星在圆形轨道上运动时有G=m=m,解得v==,T=2π= 4π,选项A、B错误;Ek=mv2=PR,选项C正确;重力P′=G=P,选项D错误。 【变