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高考物理试卷《万有引力定律及其应用》高频试题强化练习（2019年最新版）(二)
2019-06-23 22:16:05
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1、选择题 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(如图)。则卫星分别在1、2、3轨道上运行时，以下说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道1上的速率小于在轨道2上经过Q点时的速率
C．卫星在轨道1上具有的加速度小于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D．卫星在轨道3上的加速度大于它在轨道2上经过P点时的加速度
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参考答案：B
本题解析：由公式 得 ，半径越大，速度越小，所以轨道3上的速率小于轨道1上的速率，A错误；从轨道1在Q点进入轨道2需要加速，所以B正确；根据公式 得 ，半径相同，加速度相同，CD错误；
故选B
考点：考查了同步卫星问题
点评：在天体运动这一块，公式较多，形式复杂，关键是灵活掌握公式，根据题中的信息选择合适有效的公式计算
本题难度：一般
2、填空题 假如地球的自转速度加快，使赤道上的物体完全漂浮起来（即处于完全失重状态），那么地球自转一周的时间等于______h。（地球半径R=6.4×106 m，结果保留两位有效数字）
参考答案：1.4
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 已知万有引力恒量G，则由下面哪组已知数据，可以计算出地球的质量
A．已知地球绕太阳运行的周期及地球中心到太阳中心的距离
B．已知月球绕地球运行的周期及月球中心到地球中心的距离
C．已知人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期
D．已知地球同步卫星离地面的高度
参考答案：BC
本题解析：A中地球质量两边抵消，无法算出地球的质量，所以A不可以，由公式 得 ,B可以。在地球表面，根据 得 ,C可以算出。，可知同步卫星的半径为离地面的高度与地球半径之和，由于地球半径不知道，所以没办法算出地球质量，D错；
点评：本题难度中等，天体运动的问题其实还是圆周运动的问题，只是由万有引力提供向心力，另外字母参量较多，公式较多，考查了学生对公式的推导能力
本题难度：一般
4、选择题 设嫦娥号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，测得飞船绕月运行周期为T．飞船在月球上着陆后，自动机器人在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面．已知引力常量为G，由以上数据不能求出的物理量是（ ）
A．月球的半径
B．月球的质量
C．月球表面的重力加速度
D．月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度
参考答案：A、将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面．
根据自由下落的运动规律得：
h=12gt2
g=2ht2?①
嫦娥号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，测得飞船绕月运行周期为T
根据万有引力提供向心力得：
mg=m?4π2RT2? ②
由①②可求得月球的半径R．故A正确，故C正确．
B、忽略月球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式
GMmR2=mg? ③
由①②③可求得月球的质量．故B正确．
D、研究月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度，根据万有引力提供向心力，列出等式
GM′mr2=ma
a=GM′r2
由于不知道地球的质量和轨道半径，所以无法求出其加速度．故D错误．
故选D．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1．随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2?的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2，则以下结论中（ ）
①X星球的质量为M= 4π2r1
G?
②X星球表面的重力加速度为gr=4π2r1
③登陆舱在r1与r2轨道上运动是的速度大小之比为：=
④登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T2=T1．
A．①③正确
B．②④正确
C．①④正确
D．②③正确
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参考答案：①根据GMm1r12=m1r1(2πT1)2得，M=4π2r1GT21．故①正确．
②由于X星球的半径未知，则无法求出X星球表面的重力加速度．故②错误．
③根据GMmr2=mv2r，得v=
本题解析：
本题难度：简单
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