【备考2015】全国名校2014高考物理试题分类汇编(11月第二期)D5万有引力与天体运动(含解析.doc

PAGE  PAGE - 8 - D5 万有引力与天体运动 【【原创精品解析纯word版】理综卷·2015届宁夏银川一中高三第三次月考（201410）】24．（14分） 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： ⑴地球的平均密度是多少； ⑵飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小； ⑶椭圆轨道远地点B距地面的高度。 【答案】【知识点】万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；动能定理的应用．D5 E2 【答案解析】⑴ρ＝⑵aA＝⑶h2＝－R 解析：⑴根据质量、密度、体积间的关系可知，地球的质量为：M＝???????????????? ① 在地球表面附近时，万有引力与重力近似相等，有：mg＝???????????? ② 由①②式联立解得：地球的平均密度ρ＝ ⑵根据牛顿第二定律有：＝maA??????????????? ③ 由②③式联立解得，飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小为：aA＝ ⑶飞船在预定圆轨道上飞行时由万有引力提供向心力，有：＝????????????? ④ 由题意可知，飞船在预定圆轨道上运行的周期为：T＝???? ???????⑤ 由②④⑤式联立解得，椭圆轨道远地点B距地面的高度为：h2＝－R 【思路点拨】（1）设地球质量为M．飞船在A点：，对地面上质量为m的物体有黄金公式，联立即可求解；（2）根据万有引力提供向心力周期关系即可求解高度； 【【原创精品解析纯word版】理综卷·2015届宁夏银川一中高三第三次月考（201410）】16．嫦娥一号”探月卫星绕地运行一段时间后，离开地球飞向月球．如图所示是绕飞行的三条轨道，1轨道是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道．A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7.7 km/s，下列说法中正确的是 A．卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7.7 km/s B．卫星在2轨道经过B点时的速率一定大于7.7 km/s C．卫星在3轨道所具有的机械能小于在2轨道所具有的机械能 D．卫星在3轨道所具有的最大速率小于在2轨道所具有的最大速率 【答案】【知识点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．D5 D4 【答案解析】A解析：A、卫星在经过A点时，要做离心运动才能沿2轨道运动，卫星在1轨道上的速度为7.7km/s，故在2轨道上经过A点的速度一定大于7.7km/s．故A正确．B、假设有一圆轨道经过B点，根据v= ，可知此轨道上的速度小于7.7km/s，卫星在B点速度减小，才会做近心运动进入2轨道运动．故卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于7.7km/s，故B错误．C、卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大，所以卫星在3轨道所具有的机械能一定大于2轨道所具有的机械能，故C错误．D、根据开普勒第二定律可知近月点速度大于远月点速度，故比较卫星在轨道3经过A点和轨道2经过A点的速度即可，又因为卫星在轨道2经过A点要加速做离心运动才能进入轨道3，故卫星在3轨道所具有的最大速率大于2轨道所具有的最大速率．故D错误．故选：A． 【思路点拨】当卫星的速度变大，使万有引力不够提供向心力时，卫星会做离心运动，轨道变高，卫星在经过A点时，要做离心运动才能沿2轨道运动．当卫星的速度减小，使万有引力大于向心力时，卫星做近心运动，轨道变低，卫星经过B速度变小．卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大．卫星在轨道2经过A点要加速做离心运动才能进入轨道3． 本题要掌握离心运动的条件和近心运动的条件，能够根据这两个条件判断速度的大小．还要知道卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大． 【【原创精品解析纯word版】物理卷·2015届江西省赣州市十二县（市）高三上学期期中联考（201411）】7．质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，且＜ , 如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当小球运动在图示位置时，绳b被烧断的同时杆也停止转动，则 ( ) A、小球仍在水平面内作匀速圆周运动 B、在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大 C、在绳被烧断瞬间，小球所受的合外力突然变小 D、若角速度ω较大，小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动 【答案】【知识点】圆