2013届高考物理一轮复习知能演练-4.3-万有引力定律与航天-沪科版VIP免费

2013届高考物理一轮复习知能演练4.3万有引力定律与航天沪科版1.一些星球由于某种原因而发生收缩,假设该星球的直径缩小到原来的四分之一,若收缩时质量不变,则与收缩前相比()A.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍B.同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的2倍C.星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍D.星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍解析:选D.根据物体在星球表面受到的万有引力等于重力有G＝mg,可知星球表面的重力加速度变为原来的16倍,选项A、B均错;第一宇宙速度等于绕星球表面运行的卫星的环绕速度,有v＝,可知,星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍,选项D正确.2.(2011·高考福建理综卷)“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V＝πR3,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.因“嫦娥二号”在月球表面附近的圆轨道上运行,所以其轨道半径即为月球半径.根据万有引力提供向心力可知＝m·R,化简得M＝,又V＝πR3,联立消去R3可得ρ＝＝,故A正确.3.(2011·高考广东理综卷)已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球同步卫星质量为m,引力常量为G.有关同步卫星,下列表述正确的是()A.卫星距地面的高度为B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度C.卫星运行时受到的向心力大小为GD.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度解析:选BD.天体运动的基本原理为万有引力提供向心力,地球的引力使降星绕地球做匀速圆周运动,即F引＝F向＝m＝.当卫星在地表运行时,F引＝＝mg(此时R为地球半径),设同步降星离地面高度为h,则F引＝＝F向＝ma向＜mg,所以C错误,D正确.由＝得,v＝＜,B正确.由＝,得R＋h＝,即h＝－R,A错.4.图4－3－5(2012·北京四中高三期中)如图4－3－5所示,一航天器围绕地球沿椭圆形轨道运动,地球的球心位于该椭圆的一个焦点上,A、B两点分别是航天器运行轨道上的近地点和远地点.若航天器所受阻力可以忽略不计,则该航天器()A.运动到A点时其速度如果能增加到第二宇宙速度,那么它将不再围绕地球运行B.由近地点A运动到远地点B的过程中动能减小C.由近地点A运动到远地点B的过程中万有引力做正功D.在近地点A的加速度小于它在远地点B的加速度解析:选AB.速度增大到第二宇宙速度,卫星成为绕太阳运动的行星,A正确;轨道半径越大,速度越小,B正确;有近地点到远地点,卫星克服引力做功,即引力做负功,C错误;由万有引力提供向心力知D错误.图4－3－65.(2012·陕西高新一中模拟)发射地球同步卫星时,先将卫星发射至距地面高度为h1的近1地圆轨道上,在卫星经过A点时点火实施变轨进入远地点B的椭圆轨道,最后在B点再次点火将卫星送入同步轨道,如图4－3－6所示.已知同步卫星的运动周期为T,地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,求:(1)卫星在近地点A的加速度大小;(2)远地点B距地面的高度.解析:(1)设地球质量为M,卫星质量为m,万有引力常数为G,卫星在A点的加速度为a,根据牛顿第二定律知G＝ma物体在地球赤道表面上受到的万有引力约等于重力,即G＝mg解得a＝g.(2)设远地点B距地面高度为h2,卫星受到的万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律有:G＝m(R＋h2)由以上两式解得:h2＝－R.答案:(1)g(2)－R一、选择题1.下列叙述中正确的是()A.由行星运动规律:＝k可知,k与a3成正比B.由行星运动规律:＝k可知,a3与T2成正比C.行星运动规律中的k值是由a和T共同决定的D.行星运动规律中的k值是与a和T无关的值解析:选D.由开普勒第三定律知,k值只与中心天体质量有关,对应于相同的中心天体的行星具有相同的k值.2.两大小相同的实心小铁球紧靠在一起时,它们之间的万有引力为F,若两个半径是小铁球半径2倍的实心大铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力为()A.2FB.4FC.8FD.16F解析:选D.小铁球之间的万有引力为:F＝G＝G大铁球的半径是小铁球的2倍,其质量:对小铁球有m＝ρV＝ρ对大铁球有M＝ρV′＝ρ＝8m两个大铁球间的万有引力为:F′＝G＝G＝G＝16F.3.(2011·高考重庆理综卷)某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆.每过N年,该行星会运动到日地连线的延长线上,如图4－3－7所示.该行星与地球的公转半径之比...