【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 4.4 万有引力与航天好题演练（含2014新题）.doc

十四　万有引力与航天　(学生用书对应页码P283) 1．据报道，我国自主研制的“嫦娥二号”卫星在距离月球表面的高度为100 km 的轨道上环月飞行时开始全面工作．“嫦娥二号”所探测到的有关月球的数据比环月飞行高度约为200 km的“嫦娥一号”更加翔实．若两颗卫星环月运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示，则(　　) A．“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”长 B．“嫦娥二号”环月运行的速度比“嫦娥一号”大 C．“嫦娥二号”环月运行时向心加速度比“嫦娥一号”大 D．“嫦娥二号”环月运行时角速度比“嫦娥一号”小 解析：万有引力提供了“嫦娥一号”与“嫦娥二号”绕月球做圆周运动的向心力，则有G＝mr、G＝m、G＝ma、G＝mω2r，可得T＝2π、v＝、a＝、ω＝，由于“嫦娥一号”比“嫦娥二号”轨道半径大，所以“嫦娥一号”的周期比“嫦娥二号”大，速度、向心加速度、角速度比“嫦娥二号”小，选项B、C正确，选项A、D错误． 答案：BC 2．天文单位(简写AU)是天文常数之一，历史上定义为地球和太阳之间的平均距离，已知水星距离太阳约0.4 AU，木星距离太阳约5.2 AU，海王星距离太阳约30.1 AU，则通过估算判断下述行星公转角速度最接近10－9rad/s的是(　　) A．水星 　　　　　　　　 B．地球 C．木星 D．海王星 解析：地球公转的角速度ω＝＝ rad/s≈2×10－7rad/s，根据开普勒第三定律有＝，估算可得选项D正确． 答案：D 3．有一宇宙飞船到了某行星上空(不考虑该行星自转运动)表面附近以v做匀速圆周运动．测出该宇宙飞船运动的周期为T，已知引力常量为G，则可以计算出(　　) A．该行星的半径 B．该行星的平均密度 C．该宇宙飞船的质量 D．该行星表面的重力加速度 解析：根据圆周运动的规律v＝R，可求得该行星的半径为R＝，选项A正确；根据G＝mR，可得M＝R3，可求出该行星的质量，但无法求出宇宙飞船的质量，又由ρ＝＝可求得该行星的密度，选项B正确，选项C错误；该行星表面的重力加速度等于宇宙飞船的向心加速度，g＝vω＝，选项D正确． 答案：ABD 4．地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，要使赤道上的物体“飘”起来，则地球的转速应变为原来的(　　) A.倍 B．倍 C.倍 D.倍 解析：赤道上的物体受万有引力和地球给它的支持力，且支持力与重力平衡，有F－FN＝mω2R＝ma，即F＝m(g＋a)，若赤道上的物体“飘”起来，则支持力为零，向心力满足F＝mω′2R＝m(g＋a)，与前式联立解得ω′＝ω，又ω＝2πn，则n′＝n，选项B正确． 答案：B 5．(2014·安徽盟校联考)如图所示，一颗行星和一颗彗星绕同一恒星的运行轨道分别为A和B，A是半径为r的圆轨道，B为椭圆轨道，椭圆长轴QQ′为2r.P点为两轨道的交点，以下说法正确的是(　　) A．彗星和行星经过P点时受到的万有引力相等 B．彗星和行星绕恒星运动的周期相同 C．彗星和行星经过P点时的速度相同 D．彗星在Q′处加速度为行星加速度的1/4 解析：行星和彗星质量未知，不能比较在P处所受万有引力，A错误；根据开普勒第三定律，行星和彗星围绕同一中心天体，且半长轴相同，故周期相同，B正确；彗星和行星经过P点时的速度的大小和方向均不同，C错误；彗星在Q′处与恒星球心的距离小于2r，加速度大于行星加速度的1/4，D错误． 答案：B 6．“北斗”卫星导航定位系统由5颗静止轨道卫星(同步卫星)和30颗非静止轨道卫星组成(如图所示)，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星平均分布在倾角为55°的三个平面上，轨道高度约为21 500 km，静止轨道卫星的高度约为36 000 km.已知地球半径为6 400 km，≈0.53，下列说法中正确的是(　　) A．质量小的静止轨道卫星的高度比质量大的静止轨道卫星的高度要低 B．静止轨道卫星的向心加速度小于中轨道卫星的向心加速度 C．中轨道卫星的周期约为45.2 h D．中轨道卫星的线速度大于7.9 km/s 解析：质量不同的静止轨道卫星的高度相同，选项A错误；由万有引力定律和牛顿第二定律可知，静止轨道卫星的向心加速度小于中轨道卫星的向心加速度，选项B正确；由开普勒第三定律，中轨道卫星的周期为×24 h＝0.53×24 h＝12.72 h，选项C错误；中轨道卫星的线速度小于7.9 km/s，选项D错误． 答案：B 7．(2014·杭州模拟)“嫦娥二号”卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100 km，周期为118 min的工作轨道，开始对月球进行探测，则(　　) A．卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度小 B．卫星在轨道上经过P