通用版高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点总结.pdf

1 (每日一练每日一练)通用版高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点总结通用版高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点总结(超全超全)单选题 1、天文学家发现了迄今离地球最近的“孪生星球”452行星，其围绕一颗恒星转动，周期为 368 天，该行星直径约为地球的 1.6 倍，与恒星之间的距离与日、地距离相近。某学生查阅资料得地球的直径大约为1.28 104km，地球与太阳间的距离大约为1.5 108km，引力常量为G，天体的运动近似为圆周运动，根据以上信息，以下说法正确的是（）A可求出该恒星的质量 B可求出行星452的质量 C若在该行星发射卫星则可求出最小的发射速度 D若有一卫星绕该行星运转周期为T，则可求出行星的密度 答案：A 解析：AB根据万有引力充当向心力有 2=422 可求出中心天体的质量为 =4232 即可求出恒星质量，无法求出行星质量，故 A 正确，B 错误；C最小发射速度等于第一宇宙速度 2 =行行 行星的质量未知，不能求卫星的最小发射速度，故 C 错误；D知道卫星的周期而不知道卫星的轨道半径，不能求出中心天体行星的质量，因此无法求出行星的密度，故D 错误。故选 A。2、哈雷彗星是太阳系中最容易观测的彗星，也是人一生中唯一可以裸眼能看见两次的彗星，其绕日运动轨道是一个非常扁的椭圆，轨道远日点到太阳的距离约为近日点到太阳距离的 60 倍。哈雷彗星上一次出现在近日点的时间是 1986 年 2 月，此后将在 2023 年 11 月第一次到达轨道的远日点。若不考虑其他行星对哈雷彗星的引力，则哈雷彗星在近日点的加速度与地球绕日运动加速度的比值约为（）A1.7B2.9C3.3D11.1 答案：B 解析：由题意可知哈雷彗星绕日运动周期为 75.5 年，设其轨道半长轴为，地球公转轨道半径为，根据开普勒第三定律有 32=32 解得：=223 18 即 18 所以哈雷彗星近日点到太阳的距离为 3 =261=3661 由 2=可知，哈雷彗星在近日点的加速度与地球绕日运动加速度之比为：=22=2.87 故 B 正确。故选 B。3、科学家发现，距离地球 2764 光年的宇宙空间存在适合生命居住的双星系统。假设构成双星系统的恒星a、b距离其他天体很远，它们都绕着二者连线上的某点做匀速圆周运动。其中恒星a不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢增大，恒星b的质量和二者之间距离均保持不变，两恒星均可视为质量分布均匀的球体，则下列说法正确的是（）A恒星b的加速度大小缓慢增大 B恒星b的线速度大小缓慢减小 C恒星a的角速度大小缓慢减小 D恒星a的轨道半径缓慢增大 答案：A 解析：设恒星a的质量为1，恒星b的质量为2，两恒星之间的距离为，构成双星的轨道半径为1、2，由万有引力提供匀速圆周运动的向心力，有 122=121，122=121，1+2=联立解得 4 (1+2)2=2 A恒星b的加速度大小为 2=12 故随着1增大，2不变，不变，恒星b的加速度大小缓慢增大，故 A 正确；B恒星b的线速度大小为 2=2=(1+2)311+2=12(1+2)=(1+2)12 故随着1增大，2不变，不变，恒星b的线速度大小缓慢增大，故 B 错误；C恒星a由于不断吸附宇宙中的尘埃而使得质量缓慢的均匀增大，恒星b的质量和二者之间的距离均保持不变，即1增大，2不变，不变，则由=(1+2)3，可得双星系统的角速度缓慢增大，故 C 错误；D由双星的运动规律有 11=22，1+2=可得 1=21+2 1增大，2不变，不变，则恒星a的轨道半径缓慢减小，故 D 错误。故选 A。4、两颗人造卫星a、b绕地球作匀速圆周运动，轨道半径之比为:=2:1，则a和b的运动速率和周期之比分别为（）A2:1，8:1B2:1，1:8 C1:2，8:1D1:2，1:8 5 答案：C 解析：由合力提供向心力得 2=2=422 2=2=422 联立解得=12，=81 故 ABD 错误，C 正确。故选 C。5、2021 年 5 月 15 日“天问一号”探测器成功在火星软着陆，“祝融号”火星车开始开展巡视探测等工作。我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。已知火星的直径约为地球的 50%，质量约为地球的 10%，请通过估算判断以下说法正确的是（）A火星表面的重力加速度小于9.8m/s2 B“祝融号”火星车在火星表面所受重力大于在地球表面所受重力 C探测器在火星表面附近的环绕速度大于7.9km/s D火星的第一宇宙速度等于地球的第一宇宙速度 答案：A 6 解析：AB探测器在星球表面受到重力等于万有引力 =2 解得星球表面重力加速度 =2 已知火星的直径约为地球的 50%，质量约为地球的 10%，地球的重力加速度 地=9.8m/s2 则火星表面的重力加速度 火=0.10.52地 9.8m/s2 可得“祝融号”火星车在火星表面所受重力小于在地球表面所受重力，故 A 正确，B 错误；CD探测器在星球表面，绕星球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 2=2 得第一宇宙速度 =探测器在地球表面飞行的速度即第一宇宙速度为 7.9km/s，则探测器在火星表面附近的环绕速度即火星表面的第一宇宙速度为 火=0.10.5 7.9km/s 7.9km/s 故 CD 错误。故选 A。7