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1、2020年物理高考二轮总复习万有引力与航天专题优化训练不定项选择题1a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，向心加速度为a1，b处于地面附近近地轨道上正常运动角速度为，c是地球同步卫星离地心距离为r，运行的角速度为，加速度为a2，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，地球的半径为R。则有（）Aa的向心加速度等于重力加速度g Bd的运动周期有可能是20小时C D2下列描述中符合物理学史实的是（）A第谷通过长期的天文观测，积累了大量的天文资料，并总结出了行星运动的三个规律B开普勒通过“月地检验”证实了地球对物体的吸引力与天体间的吸引力遵守相同的规律C伽利略对牛顿第一
2、定律的建立做出了贡献D万有引力定律和牛顿运动定律都是自然界普遍适用的规律32019年1月3日，“嫦娥四号”探测器自主着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内，实现人类探测器首次在月球背面软着陆。“嫦娥四号”初期绕地球做椭圆运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆周运动的卫星，设“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的轨道半径为r、周期为T，已知月球半径为R，不计其他天体的影响。若在距月球表面高度为h处（）将一质量为m的小球以一定的初速度水平抛出，则小球落到月球表面的瞬间月球引力对小球做功的功率P为（）ABCD4某人造地球卫星发射时，先进入椭圆轨道，在远地点A加速变轨进入圆轨道。已知轨道的近地点B
3、到地心的距离近似等于地球半径R，远地点A到地心的距离为3R，则下列说法正确的是（）A卫星在B点的加速度是在A点加速度的3倍B卫星在轨道上A点的机械能大于在轨道上B点的机械能C卫星在轨道上A点的机械能大于B点的机械能D卫星在轨道上A点的动能大于在轨道上B点的动能5人造地球卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A半径越大，速度越小，周期越小B半径越大，速度越小，周期越大C所有卫星的速度均是相同的，与半径无关D所有卫星的角速度均是相同的，与半径无关6嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走。我国发射的的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，经变轨成功落月。如图所示为其飞行
4、轨道示意图，则下列说法正确的是A嫦娥三号的发射速度应该大于11.2 km/sB嫦娥三号在环月轨道1上P点的加速度等于在环月轨道2上P点的加速度C嫦娥三号在动力下降段中一直处于完全失重状态D嫦娥三号在环月轨道2上运行周期比在环月轨道1上运行周期小7如图所示，嫦娥四号着陆器携带“玉兔二号”于2019年1月3日10时26分成功完成世界首次在月球背面软着陆，嫦娥四号在地月转移轨道上被月球引力捕获后逐渐向月球靠近。在P点实施一次近月制动进入环月圆形轨道I，再经过系列调控使之进人准备“落月”的椭圆轨道II，绕月运行时只考虑月球引力作用。下列关于嫦娥四号的说法中正确的是（ ）A嫦娥四号的发射速度必须达到第二
5、宇宙速度B沿轨道I运行的周期小于沿轨道II运行的周期C沿轨道I运行的机械能大于沿轨道II运行的机械能D沿轨道I运行至P点的速度大于沿轨道II运行至P点的速度8直接观测到太阳系“老九”（行星九）有难度，但科学家可以通过计算机模拟估计出行星的位置，并提出了它的一些基本参数。“行星九”的轨道半径在200AU至800AU（AU是日地间距）之间，质量是地球质量的5倍至10倍。已知地球的公转周期为1a，根据这些数据及牛顿力学知识可以估算（）A“行星九”公转周期的范围B“行星九”密度的范围C“行星九”公转速率的范围D“行星九”与地球受太阳万有引力的比值的范围9宇宙中存在着上四颗星组成的孤立星系。如图所示，一
6、颗母星处在正三角形的中心，三角形的顶点各有一个质量相等的小星围绕母星做圆周运动。如果两颗小星间的万有引力为，母星与任意一颗小星间的万有引力为。则（ ）A每颗小星受到的万有引力为 B每颗小星受到的万有引力为C母星的质量是每颗小星质量的3倍D母星的质量是每颗小星质量的倍填空题10宇宙是由大量不同层次的星系等构成的：太阳系、地月系、宇宙、银河系按尺寸从小到大的数字排列顺序为：_;11G叫做引力常量，_，它在数值上等于两个质量都是_的物体相距_时的万有引力12一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面的斜坡上的点沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间落到斜坡上另一点，斜面的倾角为，已知该星球半径为，
7、引力常量为，该星球表面的重力加速度为_；该星球的密度为_；该星球的第一宇宙速度为_；人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期为_。13若地球的第一宇宙速度近似等于8km/s。某人造地球卫星离地面的高度等于地球半径，则它绕地球运行的速率大约为_ km/s。若地球表面的重力加速度为10m/s2，该人造地球卫星绕地球运行的向心加速度_ m/s2。14“笔尖下发现的行星”是_。15一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v，引力常量为G，则行星运动的加速度为_，恒星的质量为_。实验题16宇航员在某星球表面以大小为2.0m/s的初速度水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹，如图
8、所示，O点为抛出点。若该星球半径为4000km，万有引力常量G6.671011 Nm2kg2，则该星球表面的重力加速度为_ ，该星球的第一宇宙速度为_。17卡文迪许设计扭秤实验测定了万有引力恒量,实验中通过万有引力使石英丝扭转的办法巧妙地测量了极小的万有引力。现有学生研究用某种材料做成的圆柱体在外力矩作用下发生扭转的规律,具体做法是：做成长为L、半径为R的圆柱体,使其下端面固定,在上端面施加一个扭转力矩M,使上端面半径转过一扭转角，现记录实验数据如下：实验次数11555.1225510.03210519.94210105.05310530.26315544.97420158.9（1）利用上表实
9、验数据,可以采取_法,分别研究扭转角与，与，与R的关系,进而得出与的关系是_（2）用上述材料做成一个长为，半径为的圆柱体，在下端面固定,上端面受到的扭转力矩作用下，上端面将转过的角度是_.（3）若定义扭转系数则K与R、L的关系是_（4）根据上述结果，为提高实验的灵敏度，卡文迪许在选取石英丝时,应选用长度_(选填“长”或“短”）一点、截面_一点（选填“粗”或“细”）的石英丝。计算题18地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的4倍,一飞行器在近地圆轨道1上,经一系列变轨后在近月圆轨道2上运行,已知地球中心到月球中心的距离为r求：飞行器在近地圆轨道1上受到地球的引力F1与在近月圆轨道2上
10、受到月球的引力F2的比值；O为地月连线上一点,飞行器在该点受到地球和月球的引力的合力为零，求O点到地心的距离r1.19假设某行星质量约为地球质量的6倍，半径约为地球半径的2倍。若某人在地球表面能举起60kg的物体，试求：（1）人在这个行星表面能举起的物体的质量为多少？（2）这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？20土星是太阳系最大的行星，也是一个气态巨行星，图示为绕土星飞行的飞行器近距离拍摄的土星表面的气体涡旋，假设飞行器绕土星做匀速圆周运动，距离土星表面高度为h。土星视为球体，己知土星质量为M，半径为R，万有引力常量为G。求：（1）土星表面的重力加速度g：（2）飞行器的运行速度v
11、：（3）若土星的自转周期为T，求土星同步卫星距土星表面的高度H。21某航天员在一个半径为 R 的星球表面做了如下实验：竖直固定测力计；将一物块直 接挂在弹簧测力计挂钩上，平衡时示数为 F1；取一根细线穿过光滑的细直管，将此物块 拴在细线端，另端连在固定的测力计上，手握直管抡动物块，使它在水平面内做圆周运动， 停止抡动细直管并保持细直管竖直，物块继续在一水平面绕圆心做周期为 T 的匀速圆周运 动，如图所示，此时测力计的示数为 F2。已知细直管下端和砝码之间的细线长度为 L，万有引力常量为 G，求：(1)该星球表面重力加速度 g 的大小； (2)该星球的质量；(3)在距该星球表面 h 高处做匀速圆周运动卫星的线速度大小。参考答案1D2C3C4B5B6BD7CD8ACD9BC1011 1m 12 134 2.5 14海王星15 164.0m/s2 4.0km/s 17控制变量 长 细 18（1）（2）19（1）40kg；（2）倍20（1）；（2）：（3）R21(1)；(2)；(3)