第2讲万有引力与航天(建议用时:40分钟满分:100分)一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分.第1～5题只有一项符合题目要求,第6～8题有多项符合题目要求)1.(2017·北京东城区一模)已知两个质点相距为r时,它们之间的万有引力大小为F,若只将它们之间的距离变为2r,则它们之间的万有引力大小为(A)A.FB.FC.2FD.4F解析:根据万有引力公式F=G,当两质点间距由r变为2r时,F将减小为原来的.选项A正确,B,C,D错误.2.(2017·贵州贵阳质检)“天宫一号”目标飞行器与“神舟十号”飞船自动交会对接前的示意图如图所示,圆形轨道Ⅰ为“天宫一号”运行轨道,圆形轨道Ⅱ为“神舟十号”运行轨道.此后“神舟十号”要进行多次变轨,才能实现与“天宫一号”的交会对接,则(D)A.“天宫一号”的运行速率大于“神舟十号”在轨道Ⅱ上的运行速率B.“神舟十号”变轨后比变轨前高度增加,机械能减少C.“神舟十号”可以通过减速而使轨道半径变大D.“天宫一号”和“神舟十号”对接瞬间的向心加速度大小相同解析:根据G=m得v=,“天宫一号”的轨道半径大,运行速率小,选项A错误;“神舟十号”只有加速后才能实现向高轨道的变轨,故机械能增加,选项B,C错误;根据a=,“天宫一号”与“神舟十号”对接瞬间的向心加速度a=,大小相等,选项D正确.3.“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成.探测器预计在2017年由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空,自动完成月面样品采集,并从月球起飞,返回地球,带回约2kg月球样品.某同学从网上得到一些信息,如表中数据所示,请根据题意,判断地球和月球的密度之比为(B)月球半径R0月球表面处的重力加速度g0地球和月球的半径之比=4地球表面和月球表面的重力加速度之比=6A.B.C.4D.6解析:在地球表面,重力等于万有引力,则有G=mg,解得M=,故密度为ρ===;同理,月球的密度为ρ0=,故地球和月球的密度之比为==6×=,选项B正确.4.(2017·河南三市二模)北京时间2016年10月17日7时30分,神舟十一号飞船搭载两名航天员在酒泉卫星发射中心发射升空.10月19日凌晨,神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功,航天员景海鹏和陈冬入驻天宫二号空间实验室,开始为期30天的太空驻留生活.已知地球表面的重力加速度g,地球半径R,神舟十一号飞船对接后随天宫二号做匀速圆周运动的周期T及引力常量G,下列说法中正确的是(D)A.要完成对接,应先让神舟十一号飞船和天宫二号处于同一轨道上,然后点火加速B.若对接前飞船在较低轨道上做匀速圆周运动,对接后飞船速度和运行周期都增大C.由题给条件可求出神舟十一号飞船的质量D.由题给条件可求出神舟十一号飞船对接后距离地面的高度h解析:若神舟十一号飞船与天宫二号在同一轨道上,神舟十一号飞船受到的万有引力等于向心力,若让神舟十一号飞船加速,其所需要的向心力变大,而此时万有引力不变,所以神舟十一号飞船做离心运动,不能实现对接,故A错误;根据万有引力提供向心力有G=m,即v=,对接后轨道半径变大,则线速度变小,故B错误;由题给条件不能求出神舟十一号飞船的质量,故C错误;根据万有引力提供向心力有G=m,其中r=R+h,又GM=gR2,得h=-R,故D正确.5.(2017·山西晋中一模)某颗行星的同步卫星正下方的行星表面上有一观察者,他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星,发现日落的时间内有的时间看不见此卫星.(已知该行星自转周期为T,该行星半径为R,不考虑大气对光的折射)则该同步卫星距该星球的高度是(A)A.RB.2RC.5.6RD.6.6R解析:根据光的直线传播规律,日落时间内有时间该观察者看不见此卫星,如图所示,同步卫星相对地心转过角度为θ=2α,sinα=,结合θ=ωt=×=,则α=,sin=,可得r=2R,则高度h=r-R=R,选项A正确.6.(2017·北京朝阳区一模)2016年10月17日,“神舟十一号”与“天宫二号”交会对接成为组合体,如图所示.10月20日组合体完成点火程序,轨道高度降低.组合体在高、低轨道上正常运行时均可视为圆周运动,则(BC)A.在低轨道上运行时组合体的加速度较小B.在低轨道上运行时组合体运行的周期较小C.点火过程组合体的机械能不守恒D.点火使组合体速率变大,从而降低了轨道高度解析:对于组合体,万有引力提供其做圆周运动的向心力,即G=ma=m()2r=,其中M为地球质量,m为组合体质量,r为组合体...
