万有引力与航天(127张ppt).ppt

13.(2012·山东高考)2011年11月3日，“神舟八号”飞船与 “天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接.任务完成 后，“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九 号”交会对接.变轨前和变轨完成后,“天宫一号”的运行轨道 均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小 分别为v1、v2.则 等于( ) 【解析】选B. “天宫一号”绕地球做匀速圆周运动，向心力 由万有引力提供.设地球质量为M，“天宫一号”质量为m，则 变轨前： 变轨后： 联立以上两式 解得： 故选B. 14.(2012·重庆高考)冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为 双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速 圆周运动.由此可知，冥王星绕O点运动的( ) A.轨道半径约为卡戎的 B.角速度大小约为卡戎的 C.线速度大小约为卡戎的7倍 D.向心力大小约为卡戎的7倍 【解析】选A.因为双星始终在一条直线上，所以它们的角速度 一定相等，B错误；双星间的万有引力是它们做圆周运动的向 心力，是一对作用力和反作用力，因此向心力相等，D错误； 根据 C错误.因此 选项A正确. 15.(2011·浙江高考)为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船 在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为 T1，总质量为m1.随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半 径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2，则( ) A.X星球的质量为 B.X星球表面的重力加速度为 C.登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为 D.登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为 【解析】选A、D.探测飞船绕星球运动时，由万有引力提供向 心力，满足 A正确； 又根据 (R为X星球半径)，B错误；根据 C错误；根据 D正确. 16.(2011·福建高考)“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工 程的先导星.若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球 体)表面附近圆形轨道运行的周期T，已知引力常量为G，半径 为R的球体体积公式 则可估算月球的( ) A.密度 B.质量 C.半径 D.自转周期 【解析】选A.由万有引力提供向心力有 在月球表 面轨道有r=R，由球体体积公式 和密度公式 联立 解得月球的密度 故选A. 17.(2011·江苏高考)一行星绕恒星做圆周运动.由天文观测可 得，其运行周期为T，速度为v，引力常量为G，则( ) A.恒星的质量为 B.行星的质量为 C.行星运动的轨道半径为 D.行星运动的加速度为 【解析】选A、C、D.根据周期公式 C对.又 由向心加速度公式 D对.由F万=F向得 A对.由于行星的质量m被消掉，无法求出m，B错. 卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径间的关系 高考指数:★★★★ 18.(2011·大纲版全国卷)我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球.如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比( ) A.卫星动能增大，引力势能减小 B.卫星动能增大，引力势能增大 C.卫星动能减小，引力势能减小 D.卫星动能减小，引力势能增大 【解析】选D.当卫星在圆周轨道上做匀速圆周运动时，万有引 力提供向心力 所以环绕周期 环绕速度 可以看出，轨道半径越大，周期越大，环绕 速度越小，动能越小.在变轨过程中，克服引力做功，引力势 能增大，所以D选项正确. 【误区警示】解答变轨问题易产生的两个误区 (1)误认为轨道半径越大，万有引力越小，从而引力势能减小. (2)卫星若从低轨道向高轨道变轨，要做离心运动，首先要加速，从而误认为卫星的动能增大，而该题是分析变轨前后在轨道上运行的情况，并非变轨过程的分析. 19.(2010·海南高考)火星直径约