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1 (每日一练每日一练)()(文末附答案文末附答案)人教版人教版 20222022 年高中物理万有引力与航天重点易错题年高中物理万有引力与航天重点易错题 单选题 1、下列有关天体运动的说法正确的是（）A绕太阳运行的行星，轨道半长轴越长，公转的周期就越小 B在月球绕地球运动中，32=中的T表示月球自转的周期 C对于任意一个行星，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等 D若地球绕太阳运动的轨道半长轴为1，周期为1，月球绕地球运动轨道的半长轴为2，周期为2，则根据开普勒第三定律有：1312=2322 2、下列说法正确的是（）A卡文迪什通过实验测出了万有引力常量G B牛顿提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 C库仑发现了库仑定律并测出了静电力常量k D赫兹发现了电磁感应现象，总结出了产生感应电流的条件 3、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 4、如图所示，火星车与太空舱一起绕火星做匀速圆周运动。某时刻火星车减速与太空舱分离，并沿椭圆轨道2 第一次到达P点时着陆登上火星（P点为椭圆长轴另一端点）。已知太空舱到火星表面的高度为火星半径的 2倍，火星表面的重力加速度为g，火星半径为R。则火星车从分离到着陆所用的时间为（）A2B22 C27D227 5、已知地球同步卫星到地球中心的距离为 4.24107m，地球自转的角速度为 7.29105rad/s，地面的重力加速度为 9.8m/s2，月球到地球中心的距离为 3.84108m，假设地球上有一棵苹果树笔直长到了接近月球那么高，则当苹果脱离苹果树后，将（）A沿着树干落向地面 B将远离地球，飞向宇宙 C成为地球的“苹果月亮”D成为地球的同步“苹果卫星”6、“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星使用寿命。如图所示，“轨道康复者”航天器在圆轨道 1 上运动，一颗能源即将耗尽的地球同步卫星在圆轨道 3 上运动，椭圆轨道 2 与圆轨道 1、3 分别相切于Q点和P点，则下列说法正确的是（）3 A卫星在轨道 3 上的机械能大于在轨道 2 上的机械能 B卫星在轨道 3 上的速率大于在轨道 1 上的速率 C根据=2可知“轨道康复者”在轨道 1 上经过Q点时的加速度大于在轨道 2 上经过Q点时的加速度 D“轨道康复者”在三个轨道上的正常运行的周期满足T1T3T2 7、火星的半径是地球半径的一半，其质量是地球质量19，一宇航员在地球上最多能举起 120kg 的物体，那么他在火星上最多能举起的物体质量为（）A270kgB225kgC450kgD180kg 多选题 8、北京时间 2021 年 8 月 19 日，我国在太原卫星发射中心用“长征四号”乙运载火箭，成功将“天绘二号”02 组卫星发射升空，卫星顺利进入预定圆轨道。若在该卫星的轨道上还有其他卫星绕地球运动，则对该轨道上的所有卫星，下列物理量相同的是（）A周期 B向心力的大小 C动能 D向心加速度的大小 9、如图所示，在同一轨道平面上，有绕地球做匀速圆周运动的卫星 A，B，C，某时刻在同一条直线上，则（）A经过一段时间，A 回到原位置时，B、C 也可能同时回到原位置 B卫星 A 的线速度最大 4 C卫星 A 的角速度最小 D卫星 C 受到的向心力最小 10、1798 年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量，因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人，若已知万有引力常量，地球表面处的重力加速度，地球半径为，地球上一个昼夜的时间为1（地球自转周期），一年的时间2（地球公转的周期），地球中心到月球中心的距离1，地球中心到太阳中心的距离为2。根据题给的条件，你能计算出（）A地球的质量 B太阳的质量 C月球的质量 D可求月球、地球及太阳的密度 填空题 11、开普勒定律（1）第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是_，太阳处在_。（2）第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的_。（3）第三定律：所有行星轨道的_跟它的_的比都相等。其表达式为32=，其中a是椭圆轨道的半长轴，T 是公转周期，k是一个对所有行星_的常量。12、质量为62kg的宇航员，他在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上，随宇宙飞船绕地球一起绕地球运行时，他受到地球的引力是_N，这时他对座椅的压力为_N。(=10m/s2)5 人教版 2022 年高中物理万有引力与航天_01A 参考答案 1、答案：C 解析：A由开普勒第三定律可知，绕太阳运行的行星，轨道半长轴越长，公转的周期就越大。故 A 错误；B由开普勒第三定律可知，在月球绕地球运动中，32=中的T表示月球环绕地球的周期。故 B 错误；C由开普勒第二定律可知，对于任意一个行星，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。故 C 正确；D开普勒第三定律针对的是环绕同一中心的天体的行星间的关系。故 D 错误。故选 C。2、答案：A 解析：A卡文迪什通过实验测出了万有引力常量G。故 A 正确；B开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，即开普勒第一定律。故 B 错误；C库仑利用扭秤装置发现了库仑定律，但并没有测出静电力常量k的值。故 C 错误；D法拉第发现了电磁感应现象，总结出了产生感应电流的条件。故 D 错误。故选 A。3、答案：C 解析：由合力提供向心力得 2=2=422 6 2=2=422 联立解得=12，=81 故 ABD 错误，C 正确。故选 C。4、答案：B 解析：设火星车的周期2，太空舱的周期为，根据开普勒第三定律有(2)3(2)2=(3)32 对太空舱有(3)2=42 32 又 =2 联立解得 =22 故 ACD 错误，B 正确。故选 B。5、答案：B 7 解析：苹果刚脱落瞬间，与地球由相同的角速度，此时的线速度为 =月=7.29 105 3.84 108m/s 2.8 104m/s1.67 104m/s 故苹果将飞向宇宙。故选 B。6、答案：A 解析：A.卫星要从轨道 2 点火加速变轨到轨道 3 上，所以卫星在轨道 3 上的机械能大于在轨道 2 上的机械能，故 A 正确；B根据牛顿第二定律 2=2 解得 =轨道 3 的轨道半径比轨道 1 的轨道半径大，所以卫星在轨道 3 上的速率小于在轨道 1 上的速率，故 B 错误；C根据牛顿第二定律 2=解得 根据牛顿第二定律 =2 8 可知“轨道康复者”在轨道 1 上经过Q点时的加速度等于在轨道 2 上经过Q点时的加速度，故 C 错误；D根据开普勒第三定律 32=“轨道康复者”在三个轨道上的轨道半径 r1r2r3 正常运行的周期满足 T1T2T3 故 D 错误。故选 A。7、答案：A 解析：根据星球表面的万有引力等于重力，有 2=，=2 所以火星与地球上重力加速度之比 火地=49 宇航员在地球上最多能举起 120kg 的物体，由于举力一定，故 =地地=火火 解得 火=地地火=9 1204kg=270kg 9 故选 A。8、答案：AD 解析：根据 向=2=2=422=可知 =423 可知该轨道上卫星的周期相同；根据 =2 可知该轨道上卫星的向心加速度的大小相同；由于卫星的质量不一定相同，则卫星的向心力大小以及动能不一定相同。故选 AD。9、答案：AB 解析：卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，得：G2m422rm2mr2 式中M是地球的质量，r是卫星的轨道半径，m是卫星的质量，则得：A.卫星的周期 10 T23 所以 TCTBTA 若从此刻起经历的时间是三者周期的公倍数，三者就可以同时回到原位置，故 A 正确；B.线速度 v 可知，卫星 A 的线速度最大，故 B 正确；C.角速度 3 则知，卫星 A 的角速度最大，故 C 错误；D.向心力为 FG2 由于质量关系未知，所以不能比较卫星的向心力大小，故 D 错误。故选 AB。10、答案：AB 解析：A.设地球质量为，根据地球表面上的物体受到的万有引力等于重力，可得 2=11 解得 =2 A 正确；B.设太阳质量为，地球绕太阳做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 22=42222 解得=422322 B 正确；C.由于不知道月球表面重力加速度和月球半径，故不可求得月球的质量，C 错误；D.根据星球质量、体积、密度三者的关系 星=43星3 可知，要求得星球的密度，需要知道星球的质量和星球的半径，由题意只可求得地球的密度，求不得月球和太阳的密度，D 错误；故选 AB。11、答案：椭圆 椭圆的一个焦点上 面积相等 半长轴的三次方 公转周期的二次方 都相同 解析：略 12、答案：155 0 解析：12 1设地球质量为M，地球半径为R，宇航员在飞船上受到地球的吸引力 =(2)2 宇航员在地球表面的重力等于地球的吸引力为 =2 宇航员在飞船上受到的地球引力 =(2)2=142=14=14 62 10N=155N 2宇航员随飞船一起绕地球运动，处于完全失重状态，他对座椅的压力是 0。