山东省各地2011届高三一轮物理万有引力精编(4)

山东省各地2011届高三物理模拟题分类精编四．万有引力定律专题一．不定项选择题(实验中学)1．2008年9月25日21时10分“神舟七号”载人飞船发射升空，进入预定轨道绕地球自西向东作匀速圆周运动，运行轨道距地面343Km．绕行过程中，宇航员进行了一系列科学实验，实现了我国宇宙航行的首次太空行走．在返回过程中，9月28日17时30分返回舱主降落伞打开，17时38分安全着陆．下列说法正确的是（）A．飞船做圆周运动的圆心与地心重合B．载人飞船轨道高度小于地球同步卫星的轨道高度C．载人飞船绕地球作匀速圆周运动的速度略大于第一宇宙速度7.9km／sD．在返回舱降落伞打开后至着地前宇航员处于失重状态(潍坊一中)2．“嫦娥一号”于2009年3月1日下午4时13分成功撞月，从发射到撞落历时433天，标志我国一期探月工程圆满结束．其中，卫星发射过程先在近地圆轨道绕行3周，再长途跋涉进人近月圆轨道绕月飞行．若月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1／6，月球半径为地球半径的1／4，据以上信息得（）A．绕月与绕地飞行周期之比为3:2B．绕月与绕地飞行周期之比为2:3C．绕月与绕地飞行向心加速度之比为1：6D．月球与地球质量之比为1：96(莱芜四中)3．据新华网报道，嫦娥一号在接近月球时，要利用自身的火箭发动机点火减速，以被月球引力俘获进入绕月轨道。这次减速只有一次机会，如果不能减速到一定程度，嫦娥一号将一去不回头离开月球和地球，漫游在更加遥远的深空；如果过分减速，嫦娥一号则可能直接撞击月球表面。该报道地图示如下。则下列说法正确的是（）A．实施首次“刹车”的过程，将便得嫦娥一号损失的动能转化为势能，转化时机械能守恒B．嫦娥一号被月球引进俘获后进入绕月轨道，并逐步由椭圆轨道变轨到圆轨道C．嫦娥一号如果不能减速到一定程度，月球对它的引力将会做负功D．嫦娥一号如果过分减速，月球对它的引力将做正功，撞击月球表面时的速度将很大(莱芜四中)4．2007年10月24日18时05分，我国成功发射了嫦娥一号，若嫦娥一号在地球表面的重力为1G，发射后经过多次变轨达到月球表面附近绕月飞行时受月球的引力为2G，已知地球表面的重力加速度为g，地球半径1R，月球半径为2R，则（）A．嫦娥一号在距地面高度等于2倍地球半径1R的轨道上做圆周运动运行时，其速度为13gRvB．嫦娥一号在距地面高度等于2倍地球半径1R的轨道上做圆周运动运行时，其速度为113GRvC．嫦娥一号达到月球表面附近绕月做圆周运动飞行时周期为1222GRTGgD．嫦娥一号达到月球表面附近绕月做圆周运动飞行时周期为2212GRTGg(聊城一模)5．2008年9月25日我国成功发射了“神舟七号”载人飞船，随后航天员圆满完成了太空出舱任务并释放了伴飞小卫星，若小卫星和飞船在同一圆轨道上，相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行。下列说法正确的是（）A．由飞船的轨道半径、周期和引力常量，可以算出飞船质量B．小卫星和飞船的加速度大小相等C．航天员踏在飞船表面进行太空漫步时，对表面的压力等于航天员的重力D．飞船只需向后喷出气体，就可以和小卫星对接(青岛市)6．已知地球半径为R，地面处的重力加速度为g，一颗距离地面高度为2R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．卫星的加速度大小为g41B．卫星的角速度为Rg27C．卫星的线速度大小为3gRD．卫星的周期为gR6(日照市)7.银河系中的某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕二者连线上某一定点c做匀速圆周运动。由天文观察测到其运动的周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2之间的距离为r，已知万有引力常量为G。由此可求出S2的质量为（）A22124rrGTB23124rGTC2324rGTD22124()rrrGT(泰安一模)8．据环球时报2月11日报道，美国和俄罗斯的两颗卫星2009年2月10日在太空相撞，相撞地点位于西伯利亚上空500英里（约805公里）。相撞卫星的碎片形成太空垃圾，并在卫星轨道附近绕地球运转，国际空间站的轨道在相撞事故地点下方270英里（434公里）。若把两颗卫星和国际空间站的轨道看作圆形轨道，上述报道的事故中以下说法正确的是（）A．这两颗相撞卫星在同一轨道上B．这两颗相撞卫星的周期、向心加速度大小一定相等C．两相撞卫星的运行速度均大于国际空间站的速度D．两相撞卫星的运行周期均大于国际空间站的运行周期(外国语学校)9．星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=12v。已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6。不计其它星球的影响。则该星球的第二宇宙速度为（）A．grB．gr61C．gr31D．gr31(威海一中1)10．我国自主研制的“神七”载人飞船于2008年9月25日21时10分04秒，在酒泉卫星发射中心成功发射。第583秒火箭将飞船送到近地点200km，远地点350km的椭圆轨道的入口，箭船分离。21时33分变轨成功，飞船进入距地球表面约343km的圆形预定轨道，绕行一周约90分钟，关于“神七”载人飞船在预定轨道上运行时下列说法中正确的是（）A．“神七”载人飞船可以看作是地球的一颗同步卫星B．飞船由于完全失重，飞船中的宇航员不再受到重力的作用C．当飞船要离开圆形轨道返回地球时，要启动助推器让飞船速度增大D．飞船绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大(威海一中2)11、科学研究发现在月球表面（1）没有空气（2）重力加速度约为地球表面的1/6，（3）没有磁场。若宇航员登上月球后在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月球的影响，下列说法正确的是()A、氢气球将向上加速上升，铅球自由下落B、氢气球和铅球都处于失重状态C、氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面D、氢气球和铅球都将下落，且同时落地(威海一中2)12．已知地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍，同步卫星的周期与地球的自转周期相同，根据你知道的常识，可以估算出地球到月球的距离，这个距离最接近（）（A）地球半径的40倍（B）地球半径的60倍（C）地球半径的80倍（D）地球半径的100倍(威海一中2)13．“嫦娥一号”探月飞船绕月球做“近地”匀速圆周运动，周期为T，则月球的平均密度ρ的表达式为（k为某个常数）()A．ρ=kTB．ρ=kTC．ρ=kT2D．ρ=kT2(威海一中3)14．质量相等的两颗人造地球卫星A和B，分别在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，两卫星的轨道半径分别为rA和rB，且rA＞rB，则A和B两卫星比较，下列说法正确的是（）A.卫星A受到地球引力较小B.卫星A的动能较小C.卫星B的运动周期较大D.卫星A的机械能较大(威海一中4)15．近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为（k为某个常数）()A．kTB．kTC．2kTD．2kT(英雄山中学)16．据环球时报2月11日报道，美国和俄罗斯的两颗卫星2009年2月10日在太空相撞相撞地点位于西伯利亚上空500英里（约805公里）。相撞卫星的碎片形成太空垃圾，并在卫星轨道附近绕地球运转，国际空间站的轨道在相撞事故地点下方270英里（434公里）。若把两颗卫星和国际空间站的轨道看作圆形轨道，上述报道的事故中，以下说法正确的（）A．这两颗相撞卫星在同一轨道上B．这两颗相撞卫星的周期、向心加速度大小一定相等C．两相撞卫星的运行速度均大于国际空间站的速度D．两相撞卫星的运行周期均大于国际空间站的运行周期(邹城二中)17．2008年9月25日21时10分，载着翟志刚、刘伯明、景海鹏三位宇航员的神舟七号飞船在中国酒泉卫星发射中心发射成功，9月27日翟志刚成功实施了太空行走。已知神舟七号飞船在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球的半径R，万有引力常量为G。在该轨道上，神舟七号航天飞船（）A．运行的线速度大小为TR2B．运行的线速度小于第一宇宙速度C．运行时的向心加速度大小22)(4ThRD．地球表面的重力加速度大小为2232)(4RThR(外国语学校)18．为训练宇航员适应失重状态，需要创造失重的环境，在地球表面附近，可以在飞行器的座舱内短时间地进失重实验。设想某一飞行器可作多种模拟飞行，令飞行器以500m/s的速率进入实验状态，而以1000m/s的速率退出实验，则下列可以实现实验目的，并且有效训练时间最长的飞行是（）A．飞行器在水平面内做变速圆周运动，速率由500m/s增加到1000m/sB．飞行器在竖直面内沿圆弧俯冲，速率由500m/s增加到1000m/s（在最低点）C．飞行器以500m/s作竖直上抛运动（关闭发动机），当它竖直下落速率增加到1000m/s时，开动发动机退出实验状态D．飞行器以500m/s沿某一方向作斜抛或平抛运动（关闭发动机），当速率达到1000m/s时，开动发动机退出实验状态二．计算题（济宁一模）1．2007年10月24日，“嫦娥一号”卫星星箭分离，卫星进入绕地球轨道。在绕地运行时，要经过三次近地变轨：12小时椭圆轨道①→24小时椭圆轨道②→48小时椭圆轨道③→地月转移轨道④。11月5日11时，当卫星经过距月球表面高度为h的A点时，再一次实施变轨，进入12小时椭圆轨道⑤，后又经过两次变轨，最后进入周期为T的月球极月圆轨道⑦。如图所示，已知月球半径为R。（1）请回答：“嫦娥一号”在完成第三次近地变轨时需要加速还是减速？（2）写出月球表面重力加速度的表达式。(威海一中2)2．地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动。地球的轨道半径为R=1.50×1011m，运转周期为T=3.16×107s。地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）。当行星处于最大视角处时，是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期，如图甲或图乙所示，该行星的最大视角θ=14.5°。求该行星的轨道半径和运转周期（sin14.5°=0.25，最终计算结果均保留两位有效数字）(威海一中4)3．“神州”六号飞船在预定轨道上飞行，每绕地球一圈需要时间90min，每圈飞行路程约为L=4．2×104km。（1）试根据以上数据估算地球的质量和密度。（地球的半径R约为6．37×103km，万有引力常量Ｇ取6．67×10－11N·m2／kg2）（２）假设飞船沿赤道平面自西向东飞行，飞行员会看到太阳从东边还是西边出来？如果太阳直射赤道，试估算飞行员每天能看到多少次日出日落？飞船每转一圈飞行员看不见太阳的时间有多长？（已知cos18．2＝0．95）四．万有引力定律专题答案一．不定项选择题1.AB2.ACD3.BCD4.AC5.B6.BC7.A8.BD9.C10.D11.BD12.B13.C14.ABD15.B16.BD17.BCD18.C二．计算题1．（1）加速（2分）（2）设月球表面的重力加速度为g月，在月球表面有月mgRMmG2（3分）卫星在极月圆轨道有)()2()(22hRTmhRMmG（3分）解得2222)(4RThRg月（2分）2.解:由题意当地球与行星的连线与行星轨道相切时,视角最大可得行星的轨道半径r为:sinrR代入数据得103.810rm设行星绕太阳的运转周期为T/,由开普勒第三定律有332/2RrTT代入数据得/64.010Ts3.解析(1)由L=2r可得r=2L=6.68310km,根据G2rMm=mr224T得M=224GTr3=6.01024kg，ABCODrα太阳光Ｒ图５－１又=VM，V=343R，=3233RGTr=5.6103kg/m3。（2）地球自西向东旋转，飞船沿赤道平面自西向东飞行的速度大于地球旋