2016届高考物理一轮复习4.4万有引力与航天课时强化作业.doc

课时强化作业十七　万有引力与航天 一、选择题 1．两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起时，它们之间的万有引力为F.若两个半径为实心小铁球半径2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为(　　) A．2F B．4F C．8F D．16F 解析：小铁球之间的万有引力F＝G＝G.对小铁球和大铁球分别有m＝ρV＝ρ·πr3，M＝ρV′＝ρ·π(2r)3＝8ρ＝8m，故两大铁球间的万有引力F′＝G＝16G＝16F. 答案：D 2．一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的(　　) A．向心加速度大小之比为41 B．角速度大小之比为21 C．周期之比为18 D．轨道半径之比为12 解析：由Ek＝mv2，可知变轨前后的速度大小vv′＝21，由G＝m，得rr′＝14，D项错误；由ω＝，得ωω′＝81，B项错误；由T＝，知TT′＝18，C项正确；由a＝ω2r，知aa′＝161，A项错误． 答案：C 3．如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是(　　) A．太阳对各小行星的引力相同 B．各小行星绕太阳运动的周期均小于一年 C．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值 D．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值 解析：各小行星距太阳远近不同，质量各异，太阳对小行星的引力F引＝，故A错；地球绕太阳的轨道半径小于小行星绕太阳的轨道半径，由＝mr得T＝2π ，显然轨道半径r越大，绕太阳周期T也越大，地球绕太阳周期T地＝1年，所以小行星绕太阳周期大于1年，B错；由＝ma，a＝，可见，内侧小行星向心加速度大于外侧小行星向心加速度，选项C正确；由＝m，v＝ ，小行星轨道半径r小大于地球绕太阳轨道半径r地，v地v小，选项D错． 答案：C 4．(2014年全国卷)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动．当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”．据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日．已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示．则下列判断正确的是(　　) 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径(AU) 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 A.各地外行星每年都会出现冲日现象 B．在2015年内一定会出现木星冲日 C．天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半 D．地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短 解析：设某行星相邻两次冲日的时间间隔为t，地球绕太阳的周期为T，某行星绕太阳运动的周期为T行，则有t－t＝2π，可得t＝，根据开普勒定律可得＝，联立可得t＝，代入相关数据可得t火＝≈2.195 T，t木≈1.092 T，t土≈1.035 T，t天≈1.012 T，t海≈1.006 T，根据以上数据可知地外行星并不是每年都会出现冲日现象，选项A错误；2014年1月6日出现了木星冲日现象，再经1.092 T将再次出现木星冲日现象，即在2015年内一定会出现木星冲日现象，选项B正确，由以上数据可知天王星相邻两次冲日的时间间隔不是土星相邻两次冲日时间的一半，故选项C错误；由以上数据可知海王星相邻两次冲日的时间间隔最短，选项D正确． 答案：BD 5．(2013年新课标全国卷)2012年6月18日，神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接，对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下列说法正确的是(　　) A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加 C．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低 D．航天员在天宫一号中处失重状态，说明航天员不受地球引力作用 解析：卫星绕地球做圆周运动，由万有引力提供向心力，即＝，由此式得v＝ ，由此式可得卫星的轨道半径越小，其运行速率越大，所以神舟九号飞船和天宫一号在距地面343 km的高空对接，其运行速率一定小于第一宇宙速度，故选项A错误；由稀薄气体的影响天宫一号，使其速率减小，这样由万有引力提供的加速度将大于天宫一号由运动状态决定的向心加速度，天宫一号将缓慢降低高度，由于高度降低，其运行速率将增大，故选项B、C正确；航天员在天宫一号中在绕地球运行过程中，处于失重状态，航天员仍受到重力作用，故选项D错误． 答案：BC 6.2012年6月24日中午12时，神舟九号飞船与天宫一号进行了手动交会对接．若“