(文末附答案)2022届高中物理万有引力与航天重点知识点大全.pdf

1 (每日一练每日一练)()(文末附答案文末附答案)2022)2022 届高中物理万有引力与航天重点知识点大全届高中物理万有引力与航天重点知识点大全 单选题 1、下列关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是（）A不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力 B只有天体间的引力才能用=122计算 C由=122知，两质点间距离r减小时，它们之间的引力增大 D引力常量的大小首先是由牛顿测出来的，且等于 6.6710-11 N m2/kg2 2、天鹅是由主星(1)和伴星(2)组成的双星系统，忽略其他星球的影响，该双星系统中两星球绕连线上的某点做匀速圆周运动。现测得两星球球心之间的距离为L，运动周期为T，已知主星的质量为伴星的k倍，引力常量为G，则（）A主星运动的向心力大小是伴星的k倍 B主星运动的半径是伴星的k倍 C伴星运动的线速度大小是主星的k倍 D伴星的质量为4232 3、如图，我国发射的“高分五号”卫星，其轨道离地高度约为 705km，而“高分四号”的轨道离地约为 36000km。它们均绕地球做匀速圆周运动，则“高分五号”比“高分四号”小的物理量是（）2 A周期 B角速度 C线速度 D加速度 4、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 5、如图，质量相等的两颗地球卫星A、B，沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动，已知轨道半径，则它们运动的周期与和动能k与k大小关系分别为（）A ；k k B ；k；k k D k 6、如图，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球运转半径的14，设月球绕地球运动的周期为 27 天，则此卫星的运转周期大约是（）3 A278天 B274天 C272天 D27 天 7、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 多选题 8、2021 年 12 月 26 日 11 时 11 分，长征四号丙运载火箭在太原卫星发射中心点火起飞，成功实施一箭双星发射，将资源一号 02E 星和一零一中学科普小卫星送人预定轨道。现假设在火箭到达预定轨道后与双星分离，随后资源一号 02E 星把科普小卫星向后弹射出去（弹射前后两卫星速度方向均不变），使两颗卫星都到达了与地面有一定高度的预定轨道。资源一号 02E 星质量大于科普小卫星，根据题中的条件，下列说法正确的是（）A资源一号 02E 星和科普小卫星仍在与火箭分离前的轨道上运行 B资源一号 02E 星和科普小卫星运行速度都小于第一宇宙速度 C资源一号 02E 星的动能大于科普小卫星的动能 D资源一号 02E 星的周期大于科普小卫星的周期 9、航天飞机作为一种新型的多功能航天飞行器，集火箭、卫星和飞机的技术特点于一身。假设一航天飞机在完成某次维修任务后，在点从圆形轨道进入椭圆轨道，如图所示已知点距地面的高度为2（为地球半径），点为轨道上的近地点，轨道上的周期为。下列说法正确的是（）4 A该航天飞机在轨道上经过点时的加速度小于它在轨道上经过点时的加速度 B在轨道上从点运动到点的过程中，航天飞机的加速度一直变大 C该航天飞机在轨道上经过点的速度大于经过点的速度 D航天飞机在轨道上从点运动到B点的时间为69 10、如图所示，在 1687 年出版的自然哲学的数学原理中，牛顿设想：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远；抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星。关于该情境，下列说法正确的有（）A当水平抛出的物体速度较小时，物体沿直线运动至地面 B如果在高山顶向上抛出物体，速度足够大时，物体将不会回到地球 C不断增大物体的初速度，物体在运动过程中受到的引力将不能视为恒力 D不断增大物体的初速度，直至使物体成为人造地球卫星，在此之前每次抛出物体的运动轨迹都是抛物线 填空题 11、如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，己知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则：卫星a的周期_卫星 c 的周期；卫星a的加速度_卫星b的加速度。（选填“大5 于”、“等于”或“小于”）12、人造地球同步卫星的轨道半径是_（填“确定”或“不确定”）的，它环绕地球的速度_（填“大于”、“等于”或“小于”）第一宇宙速度。13、万有引力定律（1）内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的_，引力的大小与物体的_成正比、与它们之间_成反比。（2）表达式：F=G122，其中G叫作引力常量。6 2022 届高中物理万有引力与航天_019 参考答案 1、答案：C 解析：AB任意两个物体间都存在万有引力，但万有引力定律只适用于能看作质点的物体间的计算，故 AB 错误；C由=122知，两质点间距离r减小时，它们之间的引力增大，故 C 正确；D引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的，且等于6.67 1011N m2/kg2，故 D 错误。故选 C。2、答案：C 解析：A双星彼此间的引力提供各自运动的向心力，向心力大小相等，故 A 错误；B设伴星质量为m，双星的角速度相等，由公式 22=21=22 可得 2=1 伴星运动轨迹的半径是主星的k倍，故 B 错误；C由公式 =可得 2=1 伴星运动的线速度大小是主星的k倍，故 C 正确；7 D因为 1+2=2 联立上述公式得 =423(+1)2 故 D 错误。故选 C。3、答案：A 解析：设质量为m的卫星绕地球做周期为T、速度大小为v、加速度大小为a、角速度大小为 的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有 2=2=2=422=分别解得 =3 =2 =2 8 因为“高分五号”的轨道半径比“高分四号”的轨道半径小，所以“高分五号”的线速度、角速度和加速度比“高分四号”的线速度、角速度和加速度大，“高分五号”的周期比“高分四号”的周期小。故选 A。4、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。5、答案：A 解析：根据万有引力提供圆周运动向心力有 2=2=422 可得 =23 A、B卫星质量相等，A的卫星半径较大线速度较小，故B的动能较大，A的动能较小，即 k 故 A 正确，BCD 错误。故选 A。6、答案：A 解析：根据 2=422 解得 =423 因为人造卫星的轨道半径为月球绕地球运转半径的14，则周期为月球绕地球转动周期的18，月球绕地球运动的周期为 27 天，则卫星的运转周期大约是278天，故 A 正确，BCD 错误。故选 A。7、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。10 故选 A。8、答案：BCD 解析：A资源一号 02E 星把科普小卫星向后弹射出去，弹射前后两卫星速度方向均不变，由于反冲作用可知，则资源一号 02E 星的速度大于科普小卫星的速度，会做离心运动，在更高的轨道上运动，A 错误；B因资源一号 02E 星和科普小卫星的运行轨道半径都大于地球半径，由 =可知资源一号 02E 星和科普小卫星运行速度都小于第一宇宙速度，B 正确；C资源一号 02E 星质量和速度都大于科普小卫星，所以资源一号 02E 星的动能大于科普小卫星的动能，C 正确；D由开普勒第三定律32=，因资源一号 02E 星轨道高度更高，运动半径更大，可知资源一号 02E 星的周期大于科普小卫星的周期，D 正确。故选 BCD。9、答案：BD 解析：A.航天飞机在轨道上经过点时受到地球对它的万有引力与它在轨道上经过点时受到地球对它的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知，航天飞机在轨道上经过点时的加速度等于它在轨道上经过点时的加速度，A 错误；B.航天飞机在椭圆轨道运动时，从远地点运动到近地点的过程，航天飞机离地心的距离越来越小，地球对航天飞机的万有引力越来越大，故在轨道上从点运动到点的过程中，航天飞机的加速度一直变大，B 正确；11 C.由开普勒行星定律可知，航天飞机在椭圆轨道运动时，从远地点运动到近地点的过程，航天飞机的速度越来越大，故航天飞机在轨道上经过点的速度小于经过点的速度，C 错误；D.由题意可知圆轨道的轨道半径为3，椭圆轨道的轨道半长轴为2，根据开普勒周期定律可得(2)322=(3)32 解得椭圆轨道的周期为 2=269 航天飞机在轨道上从点运动到B点的时间为 =122=69 D 正确；故选 BD。10、答案：BC 解析：A物体从高山上水平抛出，当速度较小时，做平抛运动（轨迹是曲线）至地面，故 A 错误；B如果在高山顶向上抛出物体，当物体的速度足够大，物体运动到离地球足够远的地方，地球引力为零，物体就不会回到地球上，故 B 正确；C不断增大物体的初速度，物体在运动过程中受到的引力方向在变化，不能视为恒力，故 C 正确；D当物体抛出初速度较小时，物体在空中运动时间短，不考虑引力方向变化，物体做平抛运动，轨迹是抛物线；当初速度较大时（成为人造卫星之前），物体在空中水平位移较大，引力方向在变化，物体的运动不是匀变速曲线运动，轨迹不是抛物线，故 D 错误。故选 BC。12 11、答案：等于 小于 解析：1根据牛顿第二定律有 2=422 解得 =23 由于卫星a和卫星c的轨道半径相同，则卫星a的周期等于卫星 c 的周期；2根据牛顿第二定律有 2=解得 =2 由于卫星a的轨道半径大于卫星b的轨道半径，所以卫星a的加速度小于卫星b的加速度。12、答案：确定 小于 解析：1因为同步卫星的周期为 =24h 由 2=422 13 得，人造地球同步卫星的轨道半径为 =2423 即人造地球同步卫星的轨道半径是确定的；2由 2=2 得人造地球同步卫星环绕地球的速度为 =又因为地球第一宇宙速度为 =其中 所以同步卫星环绕地球的速度小于地球的第一宇宙速度。13、答案：连线上 质量 距离 解析：（1）123内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量成正比、与它们之间距离成反比。