高中物理必修二万有引力与宇宙航行考点精题训练.pdf

1 (每日一练每日一练)高中物理必修二万有引力与宇宙航行考点精题训练高中物理必修二万有引力与宇宙航行考点精题训练 单选题 1、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）（）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 2 解得 =2423=24223（=1，2，3）C 正确，D 错误；故选 C。2、宇宙飞船正在离地面高H2R地的轨道上做匀速圆周运动，R地为地球的半径，飞船内一弹簧秤下悬挂一质量为m的重物，g为地球表面处重力加速度，则下列说法正确的是（）A物体受力平衡 B弹簧秤的示数为零 C弹簧秤的示数为19D物体受到的重力为14 答案：B 解析：ABC.物体绕着地球做匀速圆周运动，只受地球的引力，相对飞船处于完全失重状态，故弹簧秤读书为零，故AC 错误，B 正确；D在地球表面上，根据牛顿第二定律 2=宇宙飞船正在离地面高H2R地的轨道上(3)2=解得物体受到的重力为=19 故 D 错误。故选 B。3 3、在浩瀚的天空，有成千上万颗的人造天体一直在运行。为研究某未知天体，人类发射了一颗探测器围绕该天体做圆周运动，如图所示。若测得该天体相对探测器的张角为，探测器绕该天体运动的周期为T，引力常量为G，则该天体的密度为（）A32sin32B32sin3 C3sin32D3sin322 答案：A 解析：设该天体的质量为M，半径为R，探测器的质量为m，探测器绕该天体运动的轨道半径为r，根据万有引力提供探测器匀速圆周运动的向心力 2=422 解得天体的质量为 =4232 根据球密度公式 =433 得 =32()3=32sin32 4 故 A 正确，BCD 错误。故选 A。4、下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是（）A地球的第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最小运行速度 B同步卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度介于地球的第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 C地球的第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚的最小发射速度 D中国发射的嫦娥四号探测器，其发射速度大于地球的第三宇宙速度 答案：C 解析：A根据 2=2 =可知，卫星轨道半径越大，则做圆周运动的速度越小，第一宇宙速度是指绕地面附近做圆周运动卫星的速度，则地球的第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度，选项 A 错误；B根据 =可知，同步卫星的运行半径远大于地球的半径，可知同步卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度小于地球的第一宇宙速度，选项 B 错误；C地球的第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚的最小发射速度，选项 C 正确；D第三宇宙速度为卫星逃离太阳系的速度，所以发射嫦娥卫星的速度不能大于第三宇宙速度，故 D 错误；5 故选 C。5、嫦娥五号探测器将由长征五号运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空。如果嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球。月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G，不考虑月球的自转，则下列说法正确的是（）A嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度 B月球的平均密度 304 C嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的t时间内，绕月球运转圈数n2(+)+0 D根据题给数据可求出月球的第二宇宙速度 答案：B 解析：B设月球的质量为M，对于在月球表面处质量为m0的物体有 m0g0G02 又因为 433 所以 304 选项 B 正确；C嫦娥五号探测器在圆轨道上运动时，有 G+2m(2)（Rh）6 解得 T2(+)+0 故绕月球运转圈数 n2(+)0+选项 C 错误；D根据 mg0m2 得月球的第一宇宙速度 v0 选项 D 错误；A因为月球的半径小于地球的半径，月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，所以月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度小于地球的第一宇宙速度，选项 A 错误。故选 B。