备考2018年高考物理一轮基础复习： 专题16 万有引力定律与航天
试卷更新日期：2017-11-23 类型：一轮复习
一、单选题
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1. 对开普勒行星绕太阳运转的第三定律 =k，正确的是（ ）A、T表示行星的自转周期 B、比值k是一个与行星无关的常量 C、该定律也适用于卫星绕行星的运动，比值k与所环绕的行星有关 D、k是一个普适恒量，行星绕太阳运转与卫星绕行星的运转的k一样2.
如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相等且小于c的质量，则下列判断错误的是（ ）
A、b所需向心力最小 B、b、c周期相等，且大于a的周期 C、b、c向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 D、b、c线速度大小相等，且小于a的线速度3. 太阳表面半径为R′，平均密度为ρ′，地球表面半径和平均密度分别为R和ρ，地球表面附近的重力加速度为g0 ， 则太阳表面附近的重力加速度g′（ ）A、 g0 B、 g0 C、 g0 D、 g04. 冥王星绕太阳的公转轨道是个椭圆，公转周期为T0 ， 其近日点到太阳的距离为a，远日点到太阳的距离为b，半短轴的长度为c，如图所示．若太阳的质量为M，万有引力常量为G，忽略其他行星对它的影响，则（ ）
A、冥王星从A→B→C的过程中，机械能逐渐增大 B、冥王星从A→B所用的时间等于 C、冥王星从B→C→D的过程中，万有引力对它先做正功后做负功 D、冥王星在B点的加速度为5. 已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6 倍．若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为（ ）A、6 h B、12 h C、24 h D、36 h6. 假如一做圆周运动的人造卫星的轨道半径r增为原来的2倍，则（ ）A、据v=rω可知，卫星的线速度将变为原来的2倍 B、据F= 可知，卫星所受的向心力减为原来的 C、据F= 可知，地球提供的向心力减为原来的 D、由 =mω2r可知，卫星的角速度将变为原来的 倍7. “嫦娥四号”（专家称为“四号星”），计划在2017年发射升空，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料．已知万有引力常量为G，月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，嫦娥四号离月球中心的距离为r，绕月周期为T．根据以上信息判断下列说法正确的是（ ）
A、“嫦娥四号”绕月运行的速度为 B、月球的第一宇宙速度为 C、“嫦娥四号”必须减速运动才能返回地球 D、月球的平均密度为ρ=8. “神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器已成功实现了自动交会对接．设地球半径为R，地球表面重力加速度为g，对接成功后，“神舟九号”和“天宫一号”一起绕地球运行的轨道可视为圆周轨道，轨道离地球表面的高度约为 R，运行周期为T，则（ ）A、地球质量为（ ）2 B、对接成功后，“神舟九号”飞船里的宇航员受到的重力为零 C、对接成功后，“神舟九号”飞船的线速度为 D、对接成功后，“神舟九号”飞船的加速度为g二、多选题
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9. “天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距离地面约380km的圆轨道上飞行，则其（ ）A、角速度小于地球自转角速度 B、线速度小于第一宇宙速度 C、周期小于地球自转周期 D、向心加速度小于地面的重力加速度10.
如图为嫦娥三号登月轨迹示意图．图中M点为环地球运动的近地点，N为环月球运动的近月点．a为环月运行的圆轨道，b为环月球运动的椭圆轨道，下列说法中正确的是（ ）
A、嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度大于11.2km/s B、嫦娥三号在M点进入地月转移轨道时应点火加速 C、设嫦娥三号在圆轨道a上经过N点时的加速度为a1 ， 在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a2 ， 则a1＞a2 D、嫦娥三号在圆轨道a上的机械能小于在椭圆轨道b上的机械能11. 如图所示，A、B两卫星绕地球运行，运动方向相同，此时两卫星距离最近，其中A是地球同步卫星，轨道半径为r．地球可看成质量均匀分布的球体，其半径为R，自转周期为T．若经过时间t后，A、B第一次相距最远，下列说法正确的有（ ）
A、卫星B的周期为 B、卫星B的周期为 C、在地球两极，地表重力加速度g= D、由题目条件可以求出卫星B的轨道半径12. 18世纪，数学家莫佩尔蒂，哲学家伏尔泰曾经设想“穿透”地球；假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，（已知此人的质量m=50kg；地球表面处重力加速度取g=10m/s2；地球半径R=6.4×106m；假设地球可视为质量分布均匀的球体．均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零）则以下说法正确的是（ ）A、人与地球构成的系统，由于重力发生变化，故机械能不守恒 B、人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比 C、人从北极开始下落，到刚好经过地心的过程，万有引力对人做功W=3.2×109J D、当人下落经过距地心 R瞬间，人的瞬时速度大小为4 ×103m/s三、综合题
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13. 在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，求：(1)、卫星运动的线速度；(2)、卫星运动的周期．14. 如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度V0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：
(1)、该星球表面的重力加速度；
(2)、该星球的第一宇宙速度V．
15. 一位同学为探月宇航员设计了如下实验：在距月球表面高h处以初速度vo水平抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x，通过查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，求：(1)、月球表面的重力加速度；
(2)、月球的质量；(3)、环绕月球表面运行的宇宙飞船的线速度．
16.火星（如图所示）是太阳系中与地球最为类似的行星，人类对火星生命的研究在今年因“火星表面存在流动的液态水”的发现而取得了重要进展．若火星可视为均匀球体，火星表面的重力加速度为g火星半径为R，火星自转周期为T，万有引力常量为G．求：
(1)、火星的平均密度ρ．(2)、火星的同步卫星距火星表面的高度h．