2017届高考物理二轮复习专题复习(练习)专题二曲线运动2.doc

训练5　万有引力定律及其应用　　　　　　　　　　　　 选择题(本大题共10小题，每小题10分，共100分．第1～5题只有一项符合题目要求，第6～10题有多项符合题目要求．) 1.关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是(　　) A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 解析：本题考查开普勒和牛顿在行星运动方面的主要成就，意在考查学生对相关物理学史的理解和识记能力． 开普勒在第谷的观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，B项正确；牛顿在开普勒总结的行星运动规律的基础上发现了万有引力定律，找出了行星运动的原因，A、C、D项错． 答案：B 2．宇航员站在星球表面上从某高度处沿水平方向抛出一小球，经过时间t小球落回星球表面，测得抛出点和落地点之间的距离为L，若抛出时的速度增大为原来的2倍，则抛出点到落地点之间的距离为L.已知两落地点在同一水平面上，该星球半径为R，引力常量为G，则该星球的质量为(　　) A. B. C. D. 解析：据题意，由平抛运动规律，可得抛出点距离星球表面高度为h＝gt2，若抛出时的速度增大为原来的2倍，则水平位移增大为原来的2倍，x2＋h2＝L2，(2x)2＋h2＝(L)2，而g＝，联立解得M＝，故选项C正确． 答案：C 3.如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是(　　) A．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同 B．不论在轨道1还是轨道2运动，卫星在P点的加速度都相同 C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度 D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量 解析：本题考查万有引力定律、牛顿第二定律和动量的定义，意在考查学生的理解能力和分析能力． 卫星由轨道1进入轨道2，需在P点加速做离心运动，故卫星在轨道2运行经过P点时的速度较大，A项错误；由G＝ma可知，不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同，在轨道1运行时，P点在不同位置有不同的加速度，B项正确，C项错误；卫星在轨道2的不同位置，速度方向一定不相同，故动量方向一定不相同，D项错误． 有的学生根据G＝m，错误的推出选项A正确．实际上卫星在轨道1上经过P点时的曲率半径r1，不等于轨道2的半径r，应当小于轨道2的半径．因此上式只对卫星在轨道2上经过P点时成立．卫星在轨道1上经过P点时，应写成G＝m，r1r，故v1小于v. 答案：B 4．2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程．某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球．设“玉兔”质量为m，月球半径为R，月面的重力加速度为g月．以月面为零势能面，“玉兔”在h高度的引力势能可表示为Ep＝，其中G为引力常量，M为月球质量．若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为(　　) A.(h＋2R) B.(h＋R) C.(h＋R) D.(h＋R) 解析：根据题意可知，要使“玉兔”和飞船在距离月球表面高为h的轨道上对接，若不考虑月球的自转影响，从开始发射到完成对接需要对“玉兔”做的功应为克服月球的万有引力做的功与在该轨道做圆周运动的动能之和，所以W＝Ep＋Ek，Ep＝，再根据＝，可求得需要的动能为Ek＝，再联系GM＝g月R2，由以上三式可求得，从开始发射到完成对接需要对“玉兔”做的功应为W＝(h＋R)，所以该题正确选项为D. 答案：D 5．已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为(　　) A．3.5 km/s B．5.0 km/s C．17.7 km/s D．35.2 km/s 解析：根据题设条件可知：M地＝10M火，R地＝2R火，由万有引力提供向心力＝m，可得v＝，即＝＝，因为地球的第一宇宙速度为v地＝7.9 km/s，所以航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速度v火≈3.5 km/s，选项A正确． 答案：A 6．北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位 等功能．“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示)．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则(　　) A．这两颗卫星的向心加速度大小相等，均为g B．卫星1由位置A运动至位置B所需