高考物理二轮复习 专题四 万有引力定律及其应用课时作业 新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc
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1、万有引力定律及其应用时间:45分钟一、单项选择题1.2013年2月15日中午12时30分左右,俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件一块陨石从外太空飞向地球,到A点刚好进入大气层,由于受地球引力和大气层空气阻力的作用,轨道半径渐渐变小,则下列说法中正确的是()A陨石正减速飞向A处B陨石绕地球运转时角速度渐渐变小C陨石绕地球运转时速度渐渐变大D进入大气层陨石的机械能渐渐变大解析:陨石进入大气层前,只有万有引力做正功,速度增大,A错误;进入大气层后,空气阻力做负功,机械能减小,D错误;由mm2r得:v,故随r减小,v、均增大,B错误,C正确答案:C2火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行
2、星运动定律可知()A太阳位于木星运行轨道的中心B火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积解析:本题考查开普勒定律,意在考查考生对开普勒三定律的理解由于火星和木星在椭圆轨道上运行,太阳位于椭圆轨道的一个焦点上,A项错误;由于火星和木星在不同的轨道上运行,且是椭圆轨道,速度大小变化,火星和木星的运行速度大小不一定相等,B项错误;由开普勒第三定律可知,k,C项正确;由于火星和木星在不同的轨道上,因此它们在近地点时的速度不等,在近地点时v火t与v木t不相等,D项错误答案:C3(20
3、15福建卷)如图,若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动,a、b到地心O的距离分别为r1、r2,线速度大小分别为v1、v2,则()A.B.C.()2D.()2解析:根据万有引力定律可得Gm,即v,所以有,所以A项正确,B、C、D项错误答案:A4(2015天津卷)未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所示当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力为达到上述目的,下列说法正确的是()A旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大B旋转舱的半径越大,转动的角
4、速度就应越小C宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大D宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小解析:宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,受到的侧壁对他的支持力等于他站在地球表面时的支持力,则mgmr2,因此角速度与质量无关,C、D项错误;半径越大,需要的角速度越小,A项错误,B项正确答案:B5(2015四川卷)登上火星是人类的梦想,“嫦娥之父”欧阳自远透露:中国计划于2020年登陆火星地球和火星公转视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响根据下表,火星和地球相比()行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.41066.010241.51011火星3.41066.410232.31011A.火星的公转周期较
5、小B火星做圆周运动的加速度较小C火星表面的重力加速度较大D火星的第一宇宙速度较大解析:根据万有引力定律可知m()2r,得公转周期公式T,对同一中心天体,环绕天体的公转半径越大,公转周期越大,A项错误;根据公转向心加速度公式a,环绕天体的公转半径越大,公转向心加速度越小,B项正确;对于天体表面的重力加速度,由g,得g地g火,C项错误;由第一宇宙速度公式v1,得v1地v1火,D项错误答案:B二、多项选择题6(2015新课标全国卷)我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后,先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行;然后经过一系列过程,在离月面4 m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止);最后关闭发
6、动机,探测器自由下落已知探测器的质量约为1.3103 kg,地球质量约为月球的81倍,地球半径约为月球的3.7倍,地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2,则此探测器()A在着陆前的瞬间,速度大小约为8.9 m/sB悬停时受到的反冲作用力约为2103 NC从离开近月圆轨道到着陆这段时间内,机械能守恒D在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度解析:由题述地球质量约为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的3.7倍,由公式Gmg,可得月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的1/6,即g月1.6 m/s2.由v22g月h,解得此探测器在着陆瞬间的速度v3.6 m/s,
7、选项A错误;由平衡条件可得悬停时受到的反冲作用力约为Fmg月1.31031.6 N2103 N,选项B正确;从离开近月圆轨道到着陆这段时间,由于受到了反冲作用力,且反冲作用力对探测器做负功,探测器机械能减小,选项C错误;由Gm,Gmg,解得v,由于地球半径和地球表面的重力加速度均大于月球,所以探测器在近月轨道上运行的线速度要小于人造卫星在近地轨道上运行的线速度,选项D正确答案:BD7.发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1和2相切于Q点,轨道2和3相切于P点,设卫星在1轨道和3轨道正常运行的速度和加速度分别
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