萬有引力與航天高三總復習經典試題匯總

/8(2)若已知衛(wèi)星在軌道叫經過a點時的速率為7(2)若已知衛(wèi)星在軌道叫經過a點時的速率為7gR則在b處點火的過程中燃氣對衛(wèi)星所做的功是多少？14.(14分)在有“科學界奧斯卡”之稱的美國《科學》雜志2003年度世界科技大突破評選中，物理學中的“證明宇宙是由暗物質和暗能量‘主宰’”的觀點名列榜首，成為當今科技突破中的頭號熱點.世界科技的發(fā)展顯示，暗物質、暗能量正成為天體物理學研究的重點.宇宙中的暗物質是不能直接觀測到的東西，存在的依據來自子螺旋轉的星系和星團，這些星系和星團以自身為中心高速旋轉而沒有飛散開去，僅靠自身質量產生的引力是遠不足.根L.根L(L據對某一雙星系統(tǒng)的光學測量確定該雙星系統(tǒng)中每一個星體的質量都是M，兩者相距遠大于星體的直徑)，它們正圍繞兩者連線的中點做圓周運動.⑴若沒有其他物質存在，口推算該雙星系統(tǒng)的運動周期T.(2)若實驗上觀測到的運動周期為T’,且T'：T口1：\'N(ND1),為了解釋觀測周期T’和⑴中理論上推算的雙星運動的周期T不同，目前有一種理論認為，在宇宙中可能存在一種用望遠鏡也觀測不到的暗物質.作為一種簡化模型，我們假定在以這兩個星體連線為直徑的球體內均勻分布著這種暗物質，而不考慮其他暗物質的影響，試根據這一模型和上述觀測結果確定該星系間這種暗物質的密度2012■■■■■■■■■■■■■■■■一、單項選擇題(2012年江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市統(tǒng)考)“神舟七號”繞地球做勻速圓周運動的過程中，下列事件不．可能發(fā)生的是()A1航天員在軌道艙內能利用彈簧拉力器進行體能鍛煉B1懸浮在軌道艙內的水呈現(xiàn)圓球狀C1航天員出艙后，手中舉起的五星紅旗迎風飄揚D1從飛船艙外自由釋放的伴飛小衛(wèi)星與飛船的線速度相等解讀：選C神舟七號做圓周運動的軌道所在空間沒有空氣，五星紅旗不會迎風飄揚口(2012年北京101中學模擬)我國的“神舟七號”飛船于2008年9月25日晚9時10分

載著3名宇航員順利升空，并成功“出艙”和安全返回地面．當“神舟七號”在繞地球做半徑為廠的勻速圓周運動時，設飛船艙內質量為m的宇航員站在可稱體重的臺秤上.用R表示地球的半徑，g表示地球表面處的重力加速度，g表示飛船所在處的重力加速度，N表示航天員對臺秤的壓力，則下列關系式中正確的是()R2A.g=0B.g=ggrC.N=mgD.N=Rmg解析：選B.在地球表面附近，物體所受重力近似等于物體所受萬有引力，有5等=啥對飛船所在處存在聯(lián)立解得藥==g,所以3錯誤、8正確；當神舟七號:在繞地球做半徑為了的句速圓周運動時，飛船以及宇航員都處于完全失重狀態(tài)，所以宇航員對臺秤的壓力為=Q，dD均錯誤.(2012年杭州質檢)地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R,引力常量為G.假設4C.GR地球是一個質量分布均勻的球體，體積為4R3,則地球的平均密度是(C.GRD,G2R解讀：選A3mg=GMRm及=4M-可解得=4^R,a正確.3R3(2010年高考北京卷)一物體靜置在平均密度為的球形天體表面的赤道上.已知萬有引力常量為G,若由于天體自轉使物體對天體表面壓力恰好為零，則天體自轉周期為()A.（3GA.（3G"）2D.B.（4G）2D.C.（G）2解析：選D.物體隨天體一起自轉，當萬有引力全部提供向心力使之轉動時，物體對天體的壓力恰好為零，則G-.!體的壓力恰好為零，則G-.!IfYi用節(jié)"兄又戶'所以:=〔急心D正確.(2012年嘉興中學模擬)已知地球的半徑為6.4x106m,地球自轉的角速度為7.29x10rrad/s，地面的重力加速度為9.8m/s2,在地球表面發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度為7.9x103m/s,第三宇宙速度為16.7x103m/s,月球到地球中心的距離為3.84x108m.假設地球上有一棵蘋果樹長到了接近月球那么高，則當蘋果脫離蘋果樹后，將()

A.落向地面B.成為地球的同步蘋果衛(wèi)星C.成為地球的蘋果月亮D.飛向茫茫宇宙解析：選D一如果地球上有一棵蘋果樹長至!I了接近月球那幺高，蘋果脫離蘋果樹后的速度為t=m=23Ox1口$m%此速度比第三宇宙速度1上7父144me■還要大，蘋果所受的萬有引力肯定不罅其做圓周運動所需的向心力,所以蘋果將飛向茫茫宇宙，D正確.（2012綿陽一中模擬）月球與地球質量之比約為1：80.有研究者認為月球和地球可視為一個由兩質點構成的雙星系統(tǒng)，它們都圍繞月地連線上某點0做勻速圓周運動.據此觀點，可知月球與地球繞0點運動的線速度大小之比約為（）A.1：6400B.1：80C.80：1D.6400：1解析：選匕月球與地球做勻速圓周運動的圓心在兩質點的連線上，所以它們的角速度相等，其向心丈I是相互作用的萬有引力，大小相等，即墻（加?,=_1g顯，所以用。g-=_外,口正.即M=.WV,所以t：/="：?H=SO：1,選項C正確.二、不定項選擇題“坦普爾一號”彗星繞太陽運行的軌道是一個橢圓，其運動周期為5.74年，則關于“坦普爾一號”彗星的下列說法中正確的是（）A.繞太陽運動的角速度不變近日點處線速度大于遠日點處線速度。近日點處加速度大于遠日點處加速度D.其橢圓軌道半長軸的立方與周期的平方之比是一個與太陽質量有關的常數答案：BCD8.（2012年廣東惠州調研）地球“空間站”正在地球赤道平面內的圓周軌道上運行，其離地高度為同步衛(wèi)星離地高度的十分之一，且運行方向與地球自轉方向一致.關于該“空間站”說法正確的有（）A.運行的加速度一定等于其所在高度處的重力加速度.運行的速度等于同步衛(wèi)星運行速度的、?.加倍C.站在地球赤道上的人觀察到它向東運動D.在空間站工作的宇航員因受力平衡而在其中懸浮或靜止.（2012年寧波一中模擬）我國發(fā)射的“嫦娥一號”衛(wèi)星繞月球經過一年多的運行，完成了既定任務，于2009年3月1日13時13分成功撞月.如圖為“嫦娥一號”衛(wèi)星撞月的模擬圖，衛(wèi)星在控制點

處開始進入撞月軌道.假設衛(wèi)星繞月球做圓周運動的軌道半徑為幾周期為T，引力常量為G.以下說法正確的是()A.可以求出月球的質量B.可以求出月球對嫦娥一號衛(wèi)星的引力C嫦娥一號衛(wèi)星在控制點處應減速D.嫦娥一號在地面的發(fā)射速度大于11.2km/s10.(2012年北京東城區(qū)檢測)“嫦娥二號”衛(wèi)星于2010年10月發(fā)射成功，其環(huán)月飛行的高度距離月球表面100km,所探測到的有關月球的數據將比環(huán)月飛行高度為200km的嫦娥一號更加詳實.若兩顆衛(wèi)星環(huán)月飛行均可視為勻速圓周運動,飛行軌道如圖所示．則()A.嫦娥二號環(huán)月飛行的周期比嫦娥一號更小B.嫦娥二號環(huán)月飛行的線速度比嫦娥一號更小C嫦娥二號環(huán)月飛行時角速度比嫦娥一號更小D.嫦娥二號環(huán)月飛行時向心加速度比嫦娥一號更小三、計算題.(2012年鄭州一中檢測)宇航員在一行星上以10m/s的初速度豎直上拋一質量為0.2kg的物體，不計阻力，經2.5s后落回手中，已知該星球半徑為7220km.(1)該星球表面的重力加速度是多大？(2)要使物體沿水平方向拋出而不落回星球表面，沿星球表面拋出的速度至少是多大？(3)若物體距離星球無窮遠處時其引力勢能為零，則當物體距離星球球心廠時其引力勢mM能E=-*(式中m為物體的質量，M為星球的質量，G為引力常量).問要使物體沿豎直方向拋出而不落回星球表面,沿星球表面拋出的速度至少是多大？.月球自轉一周的時間與月球繞地球運行一周的時間相等，都為T0.我國的嫦娥二號探月衛(wèi)星于2010年10月成功進入繞月運行的極月圓軌道，這一圓形軌道通過月球兩極上空，距月面的高度為?若月球質量為m月月