人教版高中物理一轮总复习课后习题 考点规范练14 万有引力与航天.docVIP

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考点规范练14万有引力与航天

一、单项选择题

1.北斗问天,国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星,其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比,地球静止轨道卫星 ()

A.周期大 B.线速度大

C.角速度大 D.加速度大

2.长征五号B运载火箭搭载新一代载人飞船试验船,在海南文昌航天发射场首飞成功,将载人飞船试验船送入预定轨道后,试验船绕地球做圆周运动,淄博的40余种蔬菜种子在飞船中进行航天育种。以下判断正确的是()

A.同一火箭,在文昌航天发射场(北纬19.6度)时的有效载荷大于西昌航天发射场(北纬28.2度)的有效载荷

B.试验船的绕地运行速度大于7.9km/s

C.在绕地球飞行的试验船内培养出的蔬菜的根,其生长方向应是指向地球的方向

D.火星探测器的发射速度应大于7.9km/s,且小于11.2km/s

3.(山东卷)“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术实验卫星。如图所示,该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻沿相同方向经过地球表面A点正上方。卫星每天绕地球运行n圈。已知地球半径为R,自转周期为T,地球表面重力加速度为g,则“羲和号”卫星轨道距地面高度为()

A.gR2T

C.gR2T

4.(北京卷)我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%,半径约为地球半径的50%,下列说法正确的是()

A.火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度

B.火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间

C.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度

D.火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度

5.(浙江卷)木星的卫星中,木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为1∶2∶4。木卫三周期为T,公转轨道半径是月球绕地球轨道半径r的n倍。月球绕地球公转周期为T0,则()

A.木卫一轨道半径为n16

B.木卫二轨道半径为n2

C.周期T与T0之比为n

D.木星质量与地球质量之比为T02

二、多项选择题

6.(湖南卷)如图所示,火星与地球近似在同一平面内绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动,火星的轨道半径大约是地球的1.5倍。地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向东运动,称为顺行;有时观测到火星由东向西运动,称为逆行。当火星、地球、太阳三者在同一直线上,且太阳和火星位于地球两侧时,称为火星冲日。忽略地球自转,只考虑太阳对行星的引力,下列说法正确的是()

A.火星的公转周期大约是地球的8

B.在冲日处,地球上的观测者观测到火星的运动为顺行

C.在冲日处,地球上的观测者观测到火星的运动为逆行

D.在冲日处,火星相对于地球的速度最小

7.航天员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t小球落回原地。若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t小球落回原处。已知该星球的半径与地球半径之比为R星∶R地=1∶4,地球表面重力加速度为g,设该星球表面附近的重力加速度为g,地球的质量为m地,该星球的质量为m星,空气阻力不计。则()

A.g∶g=1∶5 B.g∶g=5∶2

C.m星∶m地=1∶20 D.m星∶m地=1∶80

8.欧洲航天局的第一枚月球探测器——“智能1号”环绕月球沿椭圆轨道运动,用m表示它的质量,h表示它在近月点的高度,ω表示它在近月点的角速度,a表示它在近月点的加速度,R表示月球的半径,g表示月球表面处的重力加速度。忽略其他星球对“智能1号”的影响,则它在近月点所受月球对它的万有引力的大小等于()

A.ma B.mR

C.m(R+h)ω2 D.mR

三、非选择题

9.科学家对月球的探索越来越深入。

(1)若已知地球半径为r地,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径。

(2)若航天员随登月飞船登陆月球后,在月球表面高度为h的某处以速度v0水平抛出一个小球,小球飞出的水平距离为月。

考点规范练14万有引力与航天

1.A解析:设卫星的轨道半径为r,线速度大小为v,角速度为ω,周期为T,向心加速度为a。根据万有引力提供向心力,GMmr2=ma=mv2r=mrω2=mr4π2T2,所以,卫星运行的线速度、角速度、周期、加速度和半径的关系分别为:v=

2.A解析:文昌的纬度比西昌的低,则其线速度大,在火箭推力相同的情况下,在文昌发射时有效载荷比西昌大,故A正确。第一宇宙速度7.9km/s是近地卫星的运行速度,也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度,由Gmmr2=m

3.C解析:设卫星运行周期为T0,则T0=Tn