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1、考点6： 万有引力定律1.模拟我国已经利用“神州系列飞船将自己的宇航员送入太空，成为继俄罗斯、美国之后第三个掌握载人航天技术的国家。设宇航员测出自己绕地球球心作匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，那么仅根据T、R和地球外表重力加速度g，宇航员能计算的量是 A飞船所在处的重力加速度 B地球的平均密度 C飞船的线速度大小 D飞船所需向心力答案：AC2.诸城模拟9月我国成功发射了“神州七号载人飞船。为了观察“神舟七号的运行和宇航员舱外活动情况，飞船利用弹射装置发射一颗“伴星。伴星经调整后，和“神舟七号一样绕地球做匀速圆周运动，但比“神舟七号离地面稍高一些，如下图，那么 A伴星的运行周期比“神舟七号
2、稍大一些B伴星的运行速度比“神舟七号稍大一些C伴星的运行角速度比“神舟七号稍大一些D伴星的向心加速度比“神舟七号稍大一些答案：A3.模拟质量为的人造卫星在地面上未发射时的重力为0，它在离地面的距离等于地球半径的圆形轨道上运行时的 A周期为B速度为C动能为D重力为0答案：AC4.模拟假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，那么 A同步卫星运行速度是第一宇宙速度的倍B同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的倍C同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转速度的n倍D同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的倍答案：BC5.模拟我国自主研制的“神七载人飞船于2008年9月25日21时10分04秒，在卫星发射中
3、心成功发射。第583秒火箭将飞船送到近地点200km，远地点350km的椭圆轨道的入口，箭船别离。21时33分变轨成功，飞船进入距地球外表约343km的圆形预定轨道，绕行一周约90分钟，关于“神七载人飞船在预定轨道上运行时以下说法中正确的选项是 A“神七载人飞船可以看作是地球的一颗同步卫星B飞船由于完全失重，飞船中的宇航员不再受到重力的作用C当飞船要离开圆形轨道返回地球时，要启动助推器让飞船速度增大D飞船绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大答案：D6.模拟2007年4月24日，欧洲科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581c。这颗围绕红矮星Gliese5
4、81运行的星球有类似地球的温度，外表可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍 ，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球外表附近轨道，以下说法正确是 581c外表附近运行的周期约为13天B飞船在Gliese581c外表附近运行时的速度大于/sC人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大DGliese581c的平均密度比地球平均密度小答案：BC7.利辛模拟2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件
5、。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，那么以下说法中正确的选项是( )A. 甲的运行周期一定比乙的长 B. 甲距地面的高度一定比乙的高C. 甲的向心力一定比乙的小 D. 甲的加速度一定比乙的大解析：选D，甲的运行速率大于乙的速率，由，可知甲的轨道半径小于乙的轨道半径，B错误；由，可知甲的运行周期小于乙的运行周期，A错误；由，可知C项错误，由，可知D项正确。8.古田模拟2008年9月25日21时10分载着翟志刚、刘伯明、景海鹏三位宇航员的神舟七号飞船在中国卫星发射中心发射成功，9月27日翟志刚成功实施了太空行走，神舟七号
6、飞船在离地球外表h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球的质量和半径分别为M和R，万有引力常量为G，在该轨道上，神舟七号航天飞船 行的线速度小于第一宇宙速度C、运行时的向心加速度大小 D.翟志刚太空行走时速度很小，可认为没有加速度答案：AB9.普宁模拟在下面列举的科学家中，对发现和完善万有引力定律有奉献的是 A第谷、开普勒 B牛顿、卡文迪许C安培、焦耳 D麦克斯韦、法拉第答案：AB10.雅礼模拟均匀分布在地球赤道平面上的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外的“全球通信。地球半径为R，地球外表的重力加速度为g，同步卫星所在的轨道处的重力加速度为，地球自转周期为T，下面列出的是关于
7、三颗卫星中任意两颗卫星间距离s的表达式 A B C D解析：选BC，同步卫星所受的万有引力充当其做圆周运动的向心力，所以, 又由几何知识s= 2rsin60，可得B正确，由，和s= 2rsin60，可得C正确。11.模拟地球外表的重力加速度为g=10m/s2106m10-11Nm2/kg2,假设地球是一个质量分布均匀的球体,那么地球的平均密度(单位:kg/m3,保存一位有效数字)是: A、6102 B、1103 C、6103 D、6104答案：C12.湖南师大附中高三月考我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定
8、点C做匀速圆周运动由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，引力常量为G.由此可求出S2的质量为： ( )A B C D解析：选D，以为研究对象，所受万有引力提供向心力，可得D正确。13.模拟如下图，从地球外表发射一颗卫星，先让其进入椭圆轨道I运动，A、B分别为椭圆轨道的近地点和远地点，卫星在远地点B点火加速变轨后沿圆轨道II运动。以下说法中正确的选项是 A卫星沿轨道II运动的周期小于沿轨道I运动的周期B卫星在轨道II上机械能大于在轨道I上的机械能C卫星在轨道II上B点的加速度大于在轨道I上B点的加速度D卫星在轨道II上C点的加速度大于在轨道I上A点的解析：选
9、B，通过开普勒第三定律可确定卫星沿轨道运动的周期大于沿轨道I运动的周期；卫星在轨道I上和在轨道II上过程中的机械能均守恒，但由于在B点点火加速，机械能增加，所以卫星在轨道上机械能大于在轨道I上的机械能；根据可判断C、D选项错误。14.模拟2009年2月11日，美国铱卫星公司的“铱33”通讯卫星与俄罗斯的“宇宙2251”军用通讯卫星在西伯利亚上空约790km处发生相撞。这是有史以来首次卫星碰撞事件，碰撞点比相对地球静止的国际空间站高434km。那么 A在碰撞点高度运行的卫星的角速度大于国际空间站的角速度B在碰撞点高度运行的卫星的向心加速度比国际空间站的向心加速度小C在与空间站相同轨道上运行的卫星
10、一旦加速，将有可能与空间站相撞D答案：B15.模拟2007年10月24日，“嫦娥一号卫星星箭别离，卫星进入绕地球轨道。在绕地运行时，要经过三次近地变轨：12小时椭圆轨道24小时椭圆轨道48小时椭圆轨道地月转移轨道。11月5日11时，当卫星经过距月球外表高度为h的A点时，再一次实施变轨，进入12小时椭圆轨道，后又经过两次变轨，最后进入周期为T的月球极月圆轨道。如下图，月球半径为R。1请答复：“嫦娥一号在完成第三次近地变轨时需要加速还是减速？2写出月球外表重力加速度的表达式。解析：1由于“嫦娥一号的轨道半径要不断的增大，所以在地球附近变轨时要加速。 2设月球外表的重力加速度为g月，在月球外表有 卫
11、星在极月圆轨道有 解得 答案：1加速216.浏阳模拟宇航员在月球外表完成下面实验：在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部的最低点，静止一质量为m的小球可视为质点如图示，当给小球水平初速度v0时，刚好能使小球在竖直面内做完整的圆周运动。圆弧轨道半径为r，月球的半径为R，万有引力常量为G。假设在月球外表上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为多大？解析：设月球外表重力加速度为g，月球质量为M.因为小球刚好完成圆周运动，所以小球在最高点有 从最低点至最上下点有 由以上两式可得 因为在月球外表发射卫星的最小速度为月球第一宇宙速度所以 答案：17 模拟宇宙飞船在靠近某星球外表环绕飞行时，已测得其环绕周期为Th处静
12、止释放，记录下落时间t和高度h(万有引力常量为G),请你用所测物理量估算该星球的质量.解析：设星球外表重力加速度为g，由自由落体运动 设星球的质量为M，半径为R，由星球外表万有引力与重力近似相等： 设飞船的质量为 m ，其绕星球作圆周运动时有： 联合式得 答案：18.模拟在半径为R，质量为M的某星球周围，有一颗沿椭圆轨道运行的卫星，质量为m，在近地点处速度为v1，由近地点向远地点运行过程中，卫星要克服万有引力做功W万有引力常量为G，求：1该星球外表处的重力加速度g02卫星运行到远地点处的速度v2解析：1在星球外表处：G=mg0 得g0= G (2)由动能定理得：-W =-得v2=答案：1 21
13、9.模拟在月球上以初速度v0自高h处水平抛出的小球，射程可达x，月球半径为R，如果在月球上发射一颗月球的卫星，求它在月球外表附近环绕月球运动的周期是多少?解析：设月球外表的重力加速度为g由平抛规律知：x = v0 g= 设近月月球卫星周期为T，由=g =2R 所以T=2= 答案：20.青阳模拟如图为一质量为m的卫星绕地球运行的椭圆轨道，其中A为近地点，距离地心为R1；B为远地点，距离地心为R2。假设卫星在近地点的速度为v1，远地点的速度为v2，那么：1求卫星从A运动到B万有引力做的功2卫星在A、B处的加速度之比解析: (1)卫星从A到B的过程用动能定理： (2)在A 处：同理： 所以： 答案：12