通用版高中物理必修二万有引力与宇宙航行专项训练.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专项训练通用版高中物理必修二万有引力与宇宙航行专项训练 单选题 1、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 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。2、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（）2 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 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 3 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 ，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 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 4 =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。4、2021 年 6 月 3 日，风云四号卫星在中国西昌卫星发射中心发射成功。若风云四号卫星绕地球做匀速圆周运动，周期为T，离地高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为 G，则（）A卫星的运行速度为 2RTB地球表面的重力加速度为42(+)322 C地球的质量为4232D地球的第一宇宙速度为2+答案：B 解析：A卫星的运行速度为 =2 A 错误；B根据(+)2=422(+)5 而 2=整理可得 =42(+)322 B 正确；C根据(+)2=422(+)可得地球的质量 =42(+)32 C 错误；D根据 =2 可得地球的第一宇宙速度 =2(+)+D 错误。故选 B 5、有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，一位观测员在北纬 38线对该卫星观测时发现：每天晚上相同时刻该卫星总能出现在天空正上方同一位置，则卫星的轨道必须满足下列哪些条件（已知地球质量为M，地球自转的周期为T，地球半径为R，引力常量为G）（）6 A该卫星一定在同步卫星轨道上 B卫星轨道平面与地球在北纬 38线所确定的平面共面 C满足轨道半径r24223（n1,2,3）的全部轨道都可以 D满足轨道半径r2422（n1,2,3）的部分轨道都可以 答案：C 解析：A.该卫星总能出现在北纬 38线天空正上方，说明该卫星一定不是同步卫星，不在同步卫星轨道上，A 错误；B.该卫星的轨道平面必须过地心，不可能与地球在北纬 38线所确定的平面共面，B 错误；CD.由于每天晚上相同时刻该卫星总能出现在天空正上方同一位置，说明地球转动一周时，卫星可能转动周，故卫星的周期可能为=（=1，2，3）卫星受到的万有引力提供向心力，则有 2=422 解得 =2423=24223（=1，2，3）C 正确，D 错误；故选 C。