A.“嫦娥三号”在环月椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度
B.“嫦娥三号”由环月圆轨道变轨进入环月椭圆轨道时,应让发动机点火使其加速 C.若已知“嫦娥三号”环月圆轨道的半径、运动周期和引力常量,则可算出月球的密度 D.“嫦娥三号”在圆轨道和椭圆轨道经过P点时的加速度相等
解析:“嫦娥三号”在椭圆轨道上,由远月点P向近月点Q运动的过程中,万有引力做正功,“嫦娥三号”的速度增大,故P点的速度小于Q点的速度,A项错误;“嫦娥三号”在P点由环月圆轨道变轨至椭圆轨道的运动为向心运动,应减速,B项错误;“嫦娥三号”在环月圆轨道上运动时,由??2=m(??)2r,可得4π2??3
M=2,故已知环月圆轨道半径、运动周期及引力常量,可计算月球的质量,但由于月球的半径未知,无法计算月球的密度,C项错误;“嫦娥三号”在圆轨道和椭圆轨道经过P点时,均由万有引力提供向心力,故加速度相等,D项正确。 答案:D
29.(2015辽宁沈阳高三年级教学质量监测(一);多项选择题;万有引力定律及其应用;7)为了探测X星球,总质量为m1的探测飞船载着登陆舱在以该星球中心为圆心的圆轨道上运动,轨道半径为r1,运动周期为T1,随后质量为m2的登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动,则( ) A.X星球表面的重力加速度gx=B.X星球的质量M=
4π2??13????124π2??1??12????
??????
2π
??1??2
C.登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比 =
??31
??1??2 ??2??1
D.登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期T2= ??23T1 解析:设距X星球中心r1处的重力加速度为g'x,对飞船有X星球中心r1处的重力加速度,而并非解得M=
??13知,3??2
4π2??13????12??????
??2
??12??12??????2π
X星球表面的重力加速度,A项错误;对飞船,有21=m1()2r1,
??1??1
????
??
????3
2π
m1g'x=m1()2r1,解得
??1
g'x=
4π2??1
,即
4π2??1
是距
,B项正确;由??2=m??,解得v= ??,故??1= ??2,C项错误;由开普勒第三定律2=k可
??21
??23,D项正确。 ??13=
??12??2
2,即T2=T1
答案:BD
30.(6分)(2015湖北襄阳宜城高考物理二模试卷;多项选择题;万有引力定律及其应用)
嫦娥一号探月卫星沿地月转移轨道到达月球附近,在距月球表面200 km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球俘获,进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,如图所示。之后,卫星在P点经过几次“刹车制动”,最终在距月球表面200 km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。用T1、T2、T3分别表示卫星在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运动的周期,用a1、a2、a3分别表示卫星沿三个轨道运动到P点的加速度,用v1、v2、v3分别表示卫星沿三个轨道运动到P点的速度,用F1、F2、F3分别表示卫星沿三个轨道运动到P点时受到的万有引力,则下面关系式中正确的是( ) A.a1=a2=a3 B.v1
??????????
解析:由ma=??2得a=??2,三个轨道上的P点到地心距离r均相等,故a相等,故A正确;由能量守恒定律知,由P点飞出时动能越大,远地点离地球中心越远,即v1>v2>v3,故B错误;由开普勒第三定律
11
??3??2=k(这里的a代表轨道半长轴)知轨道半长轴(半径)越大,对应周期越长,即T1>T2>T3,故C正确;同一
??????
卫星在P点受力由公式F=??2知,受力大小相等,故D正确。 答案:ACD
31.(4分)(2015陕西渭南高考物理一模试卷;单项选择题;万有引力定律及其应用)地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍,则木星绕太阳运行的周期约为( ) A.15.6年 B.11.86年 C.10.4年 D.5.2年 解析:根据开普勒第三定律,由2=k知T2=??,木星围绕太阳在近似圆形的轨道上运动,若轨道半径是地球轨道半径的5.2倍,则木星绕太阳运行的周期是地球周期的11.86倍,即小行星绕太阳运行的周期是11.86年。 答案:B
32.(6分)(2015陕西铜川高考物理二模试卷;单项选择题;万有引力定律及其应用)双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的k倍,两星之间的距离变为原来的n倍,则此时圆周运动的周期为( ) A. 2T
????3??B. ??T
3
??3??
??3
??C. ??T
2
D. ??T
??解析:设m1的轨道半径为R1,m2的轨道半径为R2。两星之间的距离为L。
由于它们之间的距离恒定,因此双星在空间的绕向一定相同,同时角速度和周期也都相同。由向心力公式可得
对m1:G对m2:G
??1??2??2??1??2??2=m1=m2
4π2??24π2??2R1 R2
3① ②
又因为R1+R2=L,m1+m2=M
??
由①②式可得T=2π ????
(????)
所以当两星总质量变为kM,两星之间的距离变为原来的n倍,圆周运动的周期为 T'=2π ??????=
3 ??T,故A、C、D错误,B正确。 ??答案:B
33.(6分)(2015陕西商洛商州高考物理一模试卷;单项选择题;万有引力定律及其应用)2014年3月8日马来西亚航空公司从吉隆坡飞往北京的航班MH370失联,MH370失联后多个国家积极投入搜救行动,在搜救过程中卫星发挥了巨大的作用。其中我国的北斗导航系统和美国的GPS导航系统均参与搜救工作。北斗导航系统包含5颗地球同步卫星,而GPS导航系统由运行周期为12小时的圆轨道卫星群组成,则下列说法正确的是( )
A.发射人造地球卫星时,发射速度只要大于7.9 km/s就可以
B.卫星向地面上同一物体拍照时,GPS卫星拍摄视角小于北斗同步卫星拍摄视角 C.北斗同步卫星的机械能一定大于GPS卫星的机械能 D.北斗同步卫星的线速度与GPS卫星的线速度之比为 解析:7.9 km/s是发射卫星的最小速度,发射人造地球卫星时,发射速度大于7.9 km/s,小于第二宇宙速度,故A错误;GPS由运行周期为12小时的卫星群组成,同步卫星的周期是24小时,所以北斗导航系统中的同步卫星和GPS导航卫星的周期之比,T1∶T2=2∶1。
??????
根据万有引力提供向心力得r= 4π2, 3
3
3
122所以北斗同步卫星的轨道半径与GPS卫星的轨道半径之比是 4∶1,
12
3
所以卫星向地面上同一物体拍照时GPS卫星拍摄视角大于北斗同步卫星拍摄视角,故B错误;由于卫星的质量关系不清楚,所以无法比较机械能的大小关系,故C错误;根据v= 的线速度与GPS卫星的线速度之比为 2,故D正确。
答案:D
34.(11分)(2015陕西安康高考物理二模试卷;计算题;万有引力定律及其应用;14)近年来,随着人类对火星的了解越来越多,美国等国家都已经开始进行移民火星的科学探索,并面向全球招募“单程火星之旅”的志愿者。若某物体在火星表面做自由落体运动的时间是在地球表面同一高度处自由落体时间的 1.5倍,已知地球半径是火星半径的2倍。
(1)求火星表面重力加速度与地球表面重力加速度的比值。
(2)如果将来成功实现了“火星移民”,求出在火星表面发射载人航天器的最小速度v1与地球上卫星最小发射速度v2的比值。
解析:(1)设火星重力加速度为g1,地球为g2。根据自由落体运动的位移时间关系公式h=2gt2,有
2?????解得??12
1
3
????
得北斗同步卫星??1
g=2
=
??22??12=9 4
(2)第一宇宙速度是星球表面的环绕速度,重力等于向心力,根据牛顿第二定律,有 mg=m 解得v= ????
??????1
= 11??2??2??24 2答案:(1) (2) 93??2
??故
= ×
4912=
23
35.(4分)(2015陕西安康高考物理二模试卷;单项选择题;万有引力定律及其应用;7)由中国科学院、中国工程院两院院士评出的2012年中国十大科技进展新闻,于2013年1月19日揭晓,神九载人飞船与天宫一号成功对接和蛟龙号下潜突破7 000米分别排在第一、第二。若地球半径为R,把地球看作质量分布均匀的球体。蛟龙下潜深度为d,天宫一号轨道距离地面高度为h,蛟龙号所在处与天宫一号所在处的加速度之比为( )
??-??A.??+? B.
(??-??)2
C.
(??-??)(??+?)2
??3D.
(??+?)
(??-??)(??+?)
??22
??4??·??3π??3
解析:令地球的密度为ρ,则在地球表面,重力和地球的万有引力大小相等,有g=G2
??
3
由于地球的质量为M=ρ·πR,所以重力加速度的表达式可写成g=3
4??????
2=
根据题意有,质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,固在深度为d的地球内部,受到地球的万有引力即为半径等于(R-d)的球体在其表面产生的万有引力,故重力加速度为g'=3πGρ(R-d)。
所以有=
??'
????-??
??4
??
2=3πGρR。
4
根据万有引力提供向心力G
??所以
????'
????
=
??2
(??+?)
2=ma,天宫一号的加速度为
a=
????
(??+?)
2 所以??=
(??+?)
(??-??)(??+?)2
??32 ,故C正确,A、B、D错误。
答案:C
36.(6分)(2015广西百所示范性中学高考物理一模试卷;多项选择题;万有引力定律及其应用)
13
如图为月球表面的地形,其中e处有一山丘,随着月球的自转做圆周运动,嫦娥二号在飞往月球的过程中经过了p和q两个过渡轨道,两轨道均可视为圆轨道,且与山丘所在的轨道平面共面,其中q轨道为月球同步轨道,设山丘的运行速率,嫦娥二号在p、q轨道上的运行速率分别为v1、v2、v3,其向心加速度分别为a1、a2、a3,则( ) A.v1>v2>v3 B.v1 解析:由题意可知:山丘与嫦娥二号在q轨道上运行的角速度、周期相同,由v=ωr,a=ω2r可知v1 ??????2 q轨道和p轨道,根据万有引力提供圆周运动向心力有G2=m=ma,可得 ????v= ???????? 、a=2,可????知 v3 37.(4分)(2015山西临汾一中、康杰中学、忻州一中、长治二中四校联考高考物理二模试卷;多项选择题;万有引力定律及其应用;11)2013年12月2日1时30分,嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力,则 ( ) A.若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,则可算出月球的密度 B.嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时,应让发动机点火使其减速 C.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度 D.嫦娥三号在动力下降阶段,其引力势能减小 解析:根据万有引力提供向心力得 可以解出月球的质量M= 4π2??3????2????????·4π2?? = 2??2?? ,由于不知道月球的半径,无法知道月球的体积,故无法计算月球的 密度,故A错误。嫦娥三号在环月段圆轨道上P点减速,使万有引力大于向心力做近心运动,才能进入 环月段椭圆轨道,故B正确。嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点向Q点运动中,距离月球越来越近,月球对其引力做正功,故速度增大,即嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度小于Q点的速度,故C错误。嫦娥三号在动力下降段,高度下降,引力做正功,故引力势能减小,故D正确。 答案:BD 38.(6分)(2015甘肃庆阳高考物理一诊试卷;单项选择题;万有引力定律及其应用) 三颗人造地球卫星A、B、C在同一平面内沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动,且绕行方向相同,已知RA 14 ???? 解析:根据万有引力提供圆周运动的向心力有G??2=mrω2=mr2,轨道半径越大,周期越大,角速度越 4π2?? 小,相同的时间内转过的角度越小。 1 θA>θB>θC,所以C正确,A、B、D错误。 答案:C 39.(6分)(2015湖北八校高考物理一模试卷;单项选择题;超重和失重,万有引力定律及其应用) 因为RA 2014年10月24日,嫦娥五号在西昌卫星发射中心发射升空,并在8天后以“跳跃式再入”方式成功返回地面。“跳跃式再入”指航天器在关闭发动机后进入大气层,依靠大气升力再次冲出大气层,降低速度后再进入大气层,如图所示,虚线为大气层的边界。已知地球半径为R,地心到d点距离为r,地球表面重力加速度为g。下列说法正确的是( ) A.嫦娥五号在b点处于完全失重状态 ????2 B.嫦娥五号在d点的加速度小于??2 C.嫦娥五号在a点速率大于在c点的速率 D.嫦娥五号在c点速率大于在e点的速率 解析:嫦娥五号沿abc轨迹做曲线运动,曲线运动的合力指向曲线弯曲的一侧,所以在b点合力向上,即加速度向上,因此嫦娥五号在b点处于超重状态,故A错误。在d点,嫦娥五号的加速度又GM=gR 2 率大于c点速率,故C正确。从c点到e点,没有空气阻力,机械能守恒,则c点速率和e点速率相等,故D错误。 答案:C 40.(6分)(2015湖北八市联考高考物理模拟试卷;单项选择题;万有引力定律及其应用) ????2 ,所以a=2,故 ????2??a=?????? =??2, ???? B错误。嫦娥五号从a点到c点,万有引力不做功,由于阻力做功,则a点速 近几年我国在航空航天工业上取得了长足的进步,既实现了载人的航天飞行,又实现了航天员的出舱活动。如图所示,在某次航天飞行实验活动中,飞船先沿椭圆轨道1飞行,后在远地点343千米的P处点火加速,由椭圆轨道1变成高度为343千米的圆轨道2。下列判断正确的是( ) A.飞船在椭圆轨道1上的机械能比圆轨道2上的机械能大 15 百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说教育文库高考物理模拟卷5(3)在线全文阅读。
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