《2022年北京各区县高三物理模拟题分类汇编万有引力与天体.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年北京各区县高三物理模拟题分类汇编万有引力与天体.docx（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - （ 15 海淀零模） 17发射地球同步通信卫星是将卫星以肯定的速度送入预定轨道；地球 同步通信卫星的发射场一般尽可能建在纬度较低的位置,这样做的主要理由是在该位置 A地球对卫星的引力较大 B地球自转线速度较大 C重力加速度较大 D地球自转角速度较大（ 15 海淀一模 ）24（20 分）有人设想：可以在飞船从运行轨道进入返回地球程序时,借飞船需要减速的机会,发射一个小型太空探测器,从而达到节能的目的；如下列图,飞船在圆轨道上绕地球飞行,其轨道半径为地球半径的kB A 倍（ k 1）；当飞船通过轨道的A 点时,飞船上的发射装置短暂工作,将探测器沿飞
2、船原运动方向射出,并使探测器恰能完全脱离地球的引力范围,即到达距地球无限远时的速度恰好为零,而飞船在发射探测器后沿椭圆轨道向前运动,其近地点B 到地心的距离近似为地球半径R；以上过程中飞船和探测器的质量均可视为不变；已知地球表面的重力加速度为g；（1）求飞船在轨道运动的速度大小；（2）如规定两质点相距无限远时引力势能为零,就质量分别为M、m 的两个质点相距为r 时的引力势能E pGMm,式中 G 为引力常量；在飞船沿轨道和轨道的运动过r程,其动能和引力势能之和保持不变；探测器被射出后的运动过程中,其动能和引力势能之和也保持不变；求探测器刚离开飞船时的速度大小；已知飞船沿轨道运动过程中,通过A
3、点与 B 点的速度大小与这两点到地心的距离成反比；依据运算结果说明为实现上述飞船和探测器的运动过程,飞船与探测器的质量之比应满意什么条件；（ 15 海淀一模反馈）24（20 分）有人设想：可以在飞船从运行轨道进入返回地球程序时,借飞船需要减速的机会,发射一个小型太空探测器,从而达到节能的目的；如下列图, 飞船在圆轨道上绕地球飞行,其轨道半径为地球半径的rA 3 倍；当飞船通过轨道的A 点时,飞船上的发射装置短暂工作,将探测即B 器沿飞船原运动方向射出,并使探测器恰能完全脱离地球的引力范畴,到达距地球无限远时的速度恰好为零,而飞船在发射探测器后沿椭圆轨道向前运动, 其近地点B 到地心的距离近似为
4、地球半径R；以上过程中飞船和探测器的质量均可视为不变；已知地球表面的重力加速度为g；如规定两质点相距无限远时引力势能为零,就质量分别为M、m 的两个质点相距为时的引力势能为-GMm /r,式中 G 为引力常量；飞船沿轨道和轨道的运动过程,以及探测器被射出后的运动过程中,其动能和引力势能之和保持不变；（1）如飞船的总质量为 M 0,求将其送入圆形轨道至少需要消耗多少能量（不考虑地球自转的影响） ；（2）由开普勒其次定律可知,飞船沿椭圆轨道运动过程中,通过 A 点与 B 点的速度大小与这两点到地心的距离成反比；如飞船与探测器的质量之比为 地球的引力后,连续做宇宙航行的速度多大？2:1,就探测器完全
5、脱离名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - （ 15 西城一模） 23（18 分）利用万有引力定律可以测量天体的质量；（1）测地球的质量 英国物理学家卡文迪许,在试验室里奇妙地利用扭秤装置,比较精确地测量出了引 力常量的数值,他把自己的试验说成是“ 称量地球的质量” ；已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G；如忽视地球自转的影响,求地球的质量；（2）测“ 双星系统” 的总质量所谓“ 双星系统” ,是指在相互间引力的作用下,绕连线A O B 上某点 做匀速圆周运动的两个星球A 和 B,如下列图； 已知A、B
6、间距离为 L,A、B 绕 O 点运动的周期均为T,引力常量为 G,求 A、B 的总质量；（3）测月球的质量 如忽视其它星球的影响,可以将月球和地球看成“ 双星系统” ；已知月球的公转周期为 T1,月球、地球球心间的距离为L1；你仍可以利用（1）、（ 2）中供应的信息,求月球的质量；（ 15 东城一模 ）18静止在地面上的物体随地球自转做匀速圆周运动；以下说法正确的 是 A物体受到的万有引力和支持力的合力总是指向地心 B物体做匀速圆周运动的周期与地球自转周期相等 C物体做匀速圆周运动的加速度等于重力加速度 D物体对地面压力的方向与万有引力的方向总是相同（ 15 朝阳一模） 20第一宇宙速度又叫做
7、围绕速度,其次宇宙速度又叫做逃逸速度；理论分析说明, 逃逸速度是围绕速度的2 倍,这个关系对其他天体也是成立的；有些恒星,在核聚变反应的燃料耗尽而“ 死亡” 后,强大的引力把其中的物质紧紧地压在一起,它 的质量特别大,半径又特别小,以致于任何物质和辐射进入其中都不能逃逸,甚至光也 不能逃逸,这种天体被称为黑洞；已知光在真空中传播的速度为c,太阳的半径为R,太阳的逃逸速度为c；假定太500阳能够收缩成半径为r 的黑洞,且认为质量不变,就R r应大于5 10A 500 B 500 2C2.5105D5.0（ 15 丰台一模） 15假设地球可视为质量匀称分布的球体；已知地球表面重力加速度在名师归纳总
8、结 两极的大小为g0、在赤道的大小为g,地球自转的周期为T；就地球的半径为2第 2 页,共 6 页Ag 0422Bg04g T2C. g T2Dg04g Tg T2422- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 15 石景山一模 16两颗人造卫星绕地球作匀速圆周运动,对轨道半径较大的卫星,下列说法正确选项A线速度肯定大 B角速度肯定大 C周期肯定大 D动能肯定大（ 15 顺义一模 ）24.（20 分）天宫一号 是我国研发的一个目标飞行器,目的是作为其他飞行器的接合点,是中国空间试验室的雏形,于北京时间 秒发射升空；2022 年 9 月 29 日 21 时 16
9、 分 03（1）如万有引力常量为G,地球质量为M D,地球半径为RD,天宫一号离地面的高度为H,求：天宫一号的运行周期T；（ 2）发射天宫一号的速度必需大于第一宇宙速度,试推导第一宇宙速度的表达式；如RD=6370km,g 取 9.8m/s 2,求出 第一宇宙速度的值；（3）如万有引力常量为 G,中心天体的质量为 M,质量为 m 的物体距中心天体 r 时具有的引力势能为 EP G Mmr（以无穷远处势能为 0）求出其次宇宙速度的值；如把地球绕太阳公转的轨道近似认为是圆,且不计其它星体对飞行物体的作用力,地球的公转速度为 29.8km/s,求第三宇宙速度；（15 通州一模 ）22我国的航空航天事
10、业取得了庞大成就2022 年 12 月 14 日,“ 嫦娥三号” 探测器在月球上的虹湾区胜利实现软着陆；“ 嫦娥三号”在着陆前经受了发射入轨、地月转移、环月飞行等一系列过程,右图为“ 嫦娥三号” 的飞行轨道示意图当“ 嫦娥三号” 在环月段上做匀速圆周运动时,运行轨道距离月球表面的高度为 H,已知月球的 质量为 M,“ 嫦娥三号” 的质量为 m,月球半径为 R 月,引力常量 G；忽视月球自转影响 求“ 嫦娥三号 ”在环月段上做匀速圆周运动时：（1）与月球之间的万有引力；（2）运行速度；（3）运行周期； 15 延庆一模 17.木星是绕太阳公转的行星之一,而木星的四周又有卫星绕木星公转；如果要通过观
11、测求得木星的质量M,已知万有引力常量为G,就需要测量的量及木星质量的运算式是A卫星的公转周期T1 和轨道半径r 1,B卫星的公转周期T1 和轨道半径r 1,名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - C木星的公转周期T2 和轨道半径r 2,D木星的公转周期T2 和轨道半径r 2,（ 15 房山一模 ）23. （18 分）人造地球卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动,设地球半径为 R,地球表面的重力加速度为g,地球自转周期为T；求：（1）地球同步卫星距地面的高度；（2）如地球半径为6400km,地表重力加速度g 取 10m/s2,
12、考虑地球自转的影响,试估算从地球赤道发射近地轨道卫星所需要的最低速度；依据结论你认为卫星发场选址因该遵循什么原就；（3）卫星在运动中既具有动能又具有引力势能 引力势能实际上是卫星与地球共有的,简略地说此势能是人造卫星所具有的 ；设地球的质量为 M,以卫星离地球无限远处时的引力势能为零,就质量为 m 的人造地球卫星在距离地心为 r 处时的引力势能 E p GMmr G 为引力常量 ；物体在地球表面绕地球做匀速圆周运动的速度叫第一宇宙速度；当物体在地球表面的速度等于或大于某一速度时,物体就可以摆脱地球引力的束缚,成为绕太阳运动的人造行星,这个速度叫做其次宇宙速度,依据以上条件求其次宇宙速度和第一宇
13、宙速度之比； 15 海淀二模 17公元 1543 年,哥白尼临终前在病榻上为其毕生致力的著作天体运行论印出的第一本书签上了自己的姓名；这部书预示了地心宇宙论的终结；哥白尼提出行星绕太阳做匀速圆周运动,其运动的示意图如下列图；假设行星只受到太阳的引力,依据哥白尼上述的观点；以下说法中正确选项A太阳对各行星的引力相同B土星绕太阳运动的向心加速度比火星绕太阳运动的向心木星金星太阳火星加速度小C水星绕太阳运动的周期大于一年水星D木星绕太阳运动的线速度比地球绕太阳运动的线速度大地球土星 15 海淀二模反馈 17公元 1543 年,哥白尼临终前在病榻上为其毕生致力的著作天体运行论 印出的第一本书签上木星金
14、星太阳火星了自己的姓名； 这部书预示了地心宇宙论的终结；哥白尼提出行星绕太阳做匀速圆周运动,其运动的示意图如下列图；水星假设行星只受到太阳的引力,依据哥白尼上述的观点；就离地球太阳越近的行星土星名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - A. 周期越小 B. 线速度越小 C. 角速度越小 D. 加速度越小 15东城二模 23.（18分）深空探测始终是人类的理想；2022年12月14日“ 嫦娥三号” 探测器胜利实施月面软着陆,中国由此成为世界上第 3个实现月面软着陆的国家；如下列图 为此次探测中,我国科学家在国际上首次采纳的由接
15、近段、悬停段、避障段和缓速下降段等任务段组成的接力避障模式示意图；请你应用学过的学问解决以下问题；已知地球质量约是月球质量的81倍,地球半径约是月球半径的4倍；将月球和地球都视为质量分布匀称的球体,不考虑地球、月球自转及其他天体的影响；求月球表面重力加 速度 g月与地球表面重力加速度 g的比值；由于月球表面无大气,无法利用大气阻力来降低飞行速度,我国科学家用自行研制的 大范畴变推力发动机实现了探测器中途修正、近月制动及软着陆任务；在避障段探测器从距月球表面约100m高处, 沿与水平面成夹角45的方向, 匀减速直线运动到着陆点上方30m处；已知发动机供应的推力与竖直方向的夹角为,探测器燃料消耗带
16、来的质量变化、探测器高度变化带来的重力加速度g月的变化均忽视不计,求此阶段探测器的加速度a与月球表面重力加速度g月的比值；为防止探测器着陆过程中带来的过大冲击,科学家们研制了着陆缓冲装置来吸取着陆 冲击能量,即尽可能把探测器着陆过程缺失的机械能不行逆地转变为其他形式的能量,如塑性变形能、内能等,而不通过弹性变形来储存能量,以防止二次冲击或其他难以控 制的后果；已知着陆过程探测器质量（包括着陆缓冲装置）为 m,刚接触月面时速度为 v,从刚 H,月球表面重力加速度为 g月,着陆过 接触月面开头到稳固着陆过程中重心下降高度为 程中发动机处于关闭状态,求着陆过程中缓冲装置吸取的总能量及探测器受到的冲量；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 15 朝阳二模 16如下列图,人造卫星 这两颗卫星相比 A卫星 A 的线速度较大 B卫星 A 的周期较大 C卫星 A 的角速度较大 D卫星 A 的加速度较大A、B 在同一平面内绕地球做匀速圆周运动；就名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页