新高考物理二輪復(fù)習(xí)專題強(qiáng)化訓(xùn)練04講 力與曲線運(yùn)動(dòng)之萬(wàn)有引力（含解析）

04講力與曲線運(yùn)動(dòng)之萬(wàn)有引力專題強(qiáng)化訓(xùn)練一、單選題1．（2022·重慶八中高三階段練習(xí)）假如某天地球加速繞太陽(yáng)做橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，地球到太陽(yáng)的最近距離仍為SKIPIF1<0（SKIPIF1<0為加速前地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)與太陽(yáng)間的距離），地球的公轉(zhuǎn)周期變?yōu)?年，則在該軌道上地球距太陽(yáng)的最遠(yuǎn)距離為（

）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【詳解】假設(shè)在該軌道上地球距太陽(yáng)的最遠(yuǎn)距離為r，則其半長(zhǎng)軸為SKIPIF1<0根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，可得SKIPIF1<0其中地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期為SKIPIF1<0，做橢圓運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期為T=8年，代入可得SKIPIF1<0故選C。2．（2022·遼寧丹東·高三階段練習(xí)）2022年5月10日1時(shí)56分，天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船采用快速交會(huì)對(duì)接技術(shù)，順利與在軌運(yùn)行的天和核心艙進(jìn)行交會(huì)對(duì)接。對(duì)接前，天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，近地點(diǎn)A和遠(yuǎn)地點(diǎn)B，如圖所示；天和核心艙在離地球表面高度h處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若對(duì)接地點(diǎn)在橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B，下列說(shuō)法正確的是（）A．天舟四號(hào)在A點(diǎn)的運(yùn)行速度小于在B點(diǎn)的運(yùn)行速度B．天舟四號(hào)從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，動(dòng)能減小，引力勢(shì)能增大，機(jī)械能減小C．在交會(huì)對(duì)接前天舟四號(hào)的運(yùn)行周期比天和核心艙的運(yùn)行周期大D．天舟四號(hào)在B點(diǎn)點(diǎn)火加速，才能與天和核心艙順利完成對(duì)接【答案】D【詳解】A．由開(kāi)普勒第二定律知，天舟四號(hào)在A點(diǎn)的運(yùn)行速度大于在B點(diǎn)的運(yùn)行速度，故A錯(cuò)誤；B．天舟四號(hào)從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，只有萬(wàn)有引力做負(fù)功，則動(dòng)能減小，引力勢(shì)能增大，機(jī)械能不變，故B錯(cuò)誤；C．由開(kāi)普勒第三定律可知在交會(huì)對(duì)接前天舟四號(hào)的運(yùn)行周期比天和核心艙的運(yùn)行周期小，故C錯(cuò)誤；D．要使天舟四號(hào)從低軌道到高軌道，應(yīng)該使天舟四號(hào)在B點(diǎn)點(diǎn)火加速，使萬(wàn)有引力小于其需要的向心力，從而離心到更高軌道，才能與天和核心艙順利完成對(duì)接，故D正確。故選D。3．（2022·廣東·廣州市第四中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖所示，虛線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別表示地球衛(wèi)星的三條軌道，其中軌道Ⅰ為與第一宇宙速度SKIPIF1<0對(duì)應(yīng)的近地環(huán)繞圓軌道，軌道Ⅱ?yàn)闄E圓軌道，軌道Ⅲ為與第二宇宙速度SKIPIF1<0對(duì)應(yīng)的脫離軌道，a、b、c三點(diǎn)分別位于三條軌道上，b點(diǎn)為軌道Ⅱ的遠(yuǎn)地點(diǎn)，b、c點(diǎn)與地心的距離均為軌道Ⅰ半徑的2倍，則（）A．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上處于平衡狀態(tài)B．衛(wèi)星在軌道Ⅱ的運(yùn)行周期為軌道Ⅰ周期的SKIPIF1<0倍C．衛(wèi)星在a點(diǎn)的加速度大小為在c點(diǎn)加速度大小的4倍D．質(zhì)量相同的衛(wèi)星在b點(diǎn)的機(jī)械能等于在c點(diǎn)的機(jī)械能【答案】C【詳解】A．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，合力不為零，不處于平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．由題可知軌道Ⅰ的半徑與軌道Ⅱ的半長(zhǎng)軸之比為SKIPIF1<0根據(jù)開(kāi)普勒第三定律SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)公式SKIPIF1<0可知，衛(wèi)星在a點(diǎn)的加速度大小為在c點(diǎn)的4倍，故C正確；D．衛(wèi)星從軌道Ⅱ變到軌道Ⅲ需要點(diǎn)火加速，因此在同一點(diǎn)加速動(dòng)能增大也就是機(jī)械能增大，而同一軌道機(jī)械能守恒，因此b點(diǎn)的機(jī)械能小于在c點(diǎn)的機(jī)械能，故D錯(cuò)誤。故選C。4．（2022·安徽·高三階段練習(xí)）2022年10月31日，“夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙”發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功！中國(guó)空間空間站將形成三艙“T”字型基本構(gòu)型。假定空間站在距地面450km高度處做理想的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻“北斗”系統(tǒng)中的中軌道衛(wèi)星A與空間站相距最近如圖所示，該中軌道衛(wèi)星A距地面高度為SKIPIF1<0，地球半徑為SKIPIF1<0，衛(wèi)星A和空間站的運(yùn)行軌道在同一平面內(nèi)且運(yùn)行方向相同，則從圖示位置往后開(kāi)始計(jì)數(shù)（不包括圖示位置），在衛(wèi)星A運(yùn)行一周時(shí)間內(nèi)，空間站與A相距最近的次數(shù)為（）A．7次 B．8次 C．9次 D．14次【答案】A【詳解】空間站的軌道半徑SKIPIF1<0北斗衛(wèi)星中軌道衛(wèi)星A的軌道半徑SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0根據(jù)開(kāi)普勒第三定律SKIPIF1<0從而得出二者的周期之比為SKIPIF1<0從圖示位置開(kāi)始，二者轉(zhuǎn)過(guò)的角度相差SKIPIF1<0，得SKIPIF1<0化簡(jiǎn)SKIPIF1<0在衛(wèi)星A運(yùn)行一周時(shí)間T2內(nèi)，n取值SKIPIF1<0，所以共7次相距最近。故選A。5．（江蘇省新高考基地學(xué)校2022-2023學(xué)年高三上學(xué)期第三次大聯(lián)考物理試題）一宇宙飛行器從地面發(fā)射，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)移軌道后，繞太陽(yáng)系另一行星運(yùn)行，若再經(jīng)過(guò)幾次變軌后，進(jìn)入如圖所示的橢圓軌道I，然后在軌道上P點(diǎn)變軌進(jìn)入圓軌道Ⅱ，已知萬(wàn)有引力常量為G，則（）A．飛行器從地面發(fā)射的速度小于11.2km/sB．飛行器在P點(diǎn)從軌道I進(jìn)入軌道Ⅱ時(shí)速度增加C．若測(cè)出飛行器在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期和速率，可求該行星質(zhì)量D．若測(cè)出飛行器在軌道I經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速率和到該行星中心的距離，可求該行星質(zhì)量【答案】C【詳解】A．飛行器要脫離地球繞太陽(yáng)系另一行星運(yùn)行，飛行器從地面發(fā)射的速度大于11.2km/s，故A錯(cuò)誤；B．飛行器從軌道I上的P點(diǎn)經(jīng)減速后才能進(jìn)入軌道Ⅱ，故B錯(cuò)誤；C．若測(cè)出飛行器在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期和速率，有SKIPIF1<0SKIPIF1<0該行星質(zhì)量SKIPIF1<0故C正確；D．測(cè)出飛行器在軌道I經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速率和到該行星中心的距離，無(wú)法求該行星質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。故選C。6．（2022·廣東省教育研究院高三階段練習(xí)）已知某星球的半徑與地球半徑之比SKIPIF1<0，該星球與地球的密度基本相等，若將一只在地球上已校準(zhǔn)的擺鐘，放置在該星球表面，不計(jì)空氣阻力及自轉(zhuǎn)影響，當(dāng)擺鐘示數(shù)為1小時(shí)，則實(shí)際時(shí)間為（）A．30分鐘 B．1小時(shí) C．1.5小時(shí) D．2小時(shí)【答案】D【詳解】根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力，在地球上有SKIPIF1<0在星球表面SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0設(shè)在地球上校準(zhǔn)的擺鐘周期為T地，實(shí)際時(shí)間為t地；在某星球上周期為T星，指示時(shí)間為t星。由于指示時(shí)間t與振動(dòng)次數(shù)N成正比，即t∝N一定時(shí)間內(nèi)全振動(dòng)次數(shù)N與振動(dòng)周期T成反比，即SKIPIF1<0由單擺周期公式SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0則有SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0h故選D。7．（2022·廣東·茂名市電白區(qū)第一中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖所示，“天問(wèn)一號(hào)”在環(huán)火星的橢圓軌道上運(yùn)行，其中“天問(wèn)一號(hào)”在近火點(diǎn)265km附近探測(cè)2小時(shí)、在遠(yuǎn)火點(diǎn)11945.6km附近探測(cè)1小時(shí)、再在途中進(jìn)行288分鐘的探測(cè)。已知我國(guó)空間站在距離地球表面400km的軌道上運(yùn)行，繞地球的運(yùn)行周期約為90分鐘，地球直徑為SKIPIF1<0，火星直徑為SKIPIF1<0。設(shè)地球的質(zhì)量為M，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以求出火星的質(zhì)量最接近（）A．100M B．0.1M C．0.001M D．1000M【答案】B【詳解】天問(wèn)一號(hào)的運(yùn)行周期SKIPIF1<0軌道的半長(zhǎng)軸SKIPIF1<0空間站的運(yùn)行周期SKIPIF1<0軌道半徑SKIPIF1<0天問(wèn)一號(hào)繞火星運(yùn)動(dòng)，由開(kāi)普勒第三定律可得SKIPIF1<0解得火星的質(zhì)量為SKIPIF1<0空間站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，由開(kāi)普勒第三定律可得SKIPIF1<0解得地球的質(zhì)量為SKIPIF1<0綜上可得SKIPIF1<0故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。8．（2022·浙江·高二期中）2012年發(fā)現(xiàn)的行星GJ1214b屬于超級(jí)類地行星，直徑約為地球的2.7倍，質(zhì)量約為地球的7倍，環(huán)繞著一顆昏暗的紅矮星運(yùn)行。若已知月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)周期T、月地距離r以及引力常量G，根據(jù)以上信息可估算GJ1214b的（

）A．質(zhì)量 B．密度 C．公轉(zhuǎn)周期 D．第一宇宙速度【答案】A【詳解】A．由題意及萬(wàn)有引力定律可得SKIPIF1<0根據(jù)題中已知條件，可以求出地球的質(zhì)量，進(jìn)而求出超級(jí)類地行星的質(zhì)量，故A正確；B．由上述分析只能求出地球的質(zhì)量，無(wú)法求出地球的半徑，也無(wú)法求出類地行星的半徑和體積，進(jìn)而無(wú)法求出其密度，故B錯(cuò)誤；C．由上述分析，根據(jù)已知條件無(wú)法求出類地行星的公轉(zhuǎn)周期，故C錯(cuò)誤；D．由于不知道類地行星的公轉(zhuǎn)半徑，無(wú)法求得其第一宇宙速度，故D錯(cuò)誤.故選A。9．（2022·湖南師大附中高三階段練習(xí)）地球半徑為R，質(zhì)量為m，地球到太陽(yáng)的距離為SKIPIF1<0，太陽(yáng)質(zhì)量為M，不考慮其他星球的影響，那么地球在自轉(zhuǎn)過(guò)程中，近太陽(yáng)點(diǎn)（白天正午）和遠(yuǎn)太陽(yáng)點(diǎn)（深更半夜）的自由落體加速度的差值約為（不考慮公轉(zhuǎn)影響，萬(wàn)有引力常量為G）（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】A【詳解】白天正午時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0深更半夜時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0自由落體加速度的差值SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故選A。10．（2022·湖北·武漢市第六中學(xué)高一階段練習(xí)）北京時(shí)間2022年12月4日21時(shí)01分，神州十四號(hào)飛船攜三名宇航員安全返回，成功完成6個(gè)月的在軌繞行任務(wù)。返回時(shí)，返回艙先穿過(guò)大氣層，然后打開(kāi)巨大的降落傘減速，當(dāng)離地1米高度時(shí)，反推發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，使返回艙的速度進(jìn)一步減小，而后安全著陸。有關(guān)飛船的繞行和回收，以下說(shuō)法正確的是（）A．飛船在太空繞行時(shí)，速度達(dá)到幾千米每秒，慣性比在地面時(shí)大得多B．飛船在太空繞行時(shí)，航天員在艙內(nèi)可以飄來(lái)飄去，是因?yàn)椴皇苤亓．返回艙打開(kāi)降落傘減速階段，航天員在艙內(nèi)處于超重狀態(tài)D．返回艙穿過(guò)大氣層階段，由于空氣阻力，航天員在艙內(nèi)處于完全失重狀態(tài)【答案】C【詳解】A．慣性是物體的一種屬性，與物體的質(zhì)量有關(guān)，與速度無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．飛船在太空繞行時(shí)，航天員在艙內(nèi)可以飄來(lái)飄去，是因?yàn)槿f(wàn)有引力提供了向心力，故B錯(cuò)誤；C．返回艙打開(kāi)降落傘減速階段，航天員在艙內(nèi)受到座椅的支持力大于重力，處于超重狀態(tài)，故C正確；D．返回艙穿過(guò)大氣層階段，重力大于空氣阻力，做加速運(yùn)動(dòng)，航天員在艙內(nèi)處于失重狀態(tài)，但不是完全失重，故D錯(cuò)誤。故選C。11．（2022·遼寧·大連佰圣高級(jí)中學(xué)有限公司高三期中）2022年11月3日，我國(guó)空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙成功與天和核心艙前向端口實(shí)現(xiàn)對(duì)接，并順利完成轉(zhuǎn)位，天宮空間站整體“T”字基本構(gòu)型在軌組裝完成，標(biāo)志著我國(guó)航空航天事業(yè)再上新臺(tái)階。據(jù)報(bào)道，天宮空間站繞地飛行時(shí)間約為90分鐘，其軌道近似呈圓形，以下說(shuō)法正確的是（）A．夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的發(fā)射速度需達(dá)到11.2km/sB．空間站內(nèi)的宇航員不受重力作用C．空間站的軌道半徑大于同步衛(wèi)星軌道半徑D．在繞地飛行過(guò)程中，空間站的機(jī)械能保持不變【答案】D【詳解】A．11.2km/s是第二宇宙速度，指衛(wèi)星脫離地球束縛的最小發(fā)射速度，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙站沒(méi)有脫離地球束縛，因此夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的發(fā)射速度小于11.2km/s，A錯(cuò)誤；B．空間站內(nèi)的宇航員處于完全失重狀態(tài)，但是宇航員仍然受到重力作用，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由于同步衛(wèi)星的周期為24小時(shí)，大于天宮空間站繞地飛行時(shí)間，約為90分鐘，因此空間站的軌道半徑小于同步衛(wèi)星軌道半徑，C錯(cuò)誤；D．在繞地飛行過(guò)程中，空間站僅僅受到萬(wàn)有引力，因此空間站的機(jī)械能保持不變，D正確。故選D。12．（2022·上海虹口·高三期末）宇航員在圖示的天宮空間站內(nèi)將冰墩墩拋出，則（）A．冰墩墩處于完全失重狀態(tài)，是因?yàn)槠洳皇苤亓．冰墩墩在飛行過(guò)程中，所受外力的合力不為零C．冰墩墩在飛行過(guò)程中，因?yàn)椴皇芰?，所以做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．拋擲瞬間，宇航員對(duì)冰墩墩的作用力大于冰墩墩對(duì)宇航員的作用力【答案】B【詳解】A．冰墩墩處于完全失重狀態(tài)，在地球附近，仍然受地球引力，故A錯(cuò)誤；B．冰墩墩在飛行過(guò)程中，受地球引力作用，故所受外力的合力不為零，故B正確；C．冰墩墩在飛行過(guò)程中受地球引力，以空間站為參考系，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．拋擲瞬間，宇航員對(duì)冰墩墩的作用力大小等于冰墩墩對(duì)宇航員的作用力，故D錯(cuò)誤。故選B。13．（2022·河南·鄭州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高三階段練習(xí)）地球同步衛(wèi)星位于地面上方高度約為三萬(wàn)六千千米處，周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，其中一種的軌道平面與赤道平面成零度角，運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，其相對(duì)地面靜止，也稱靜止衛(wèi)星，還有一種為地球同步傾斜軌道衛(wèi)星，軌道平面與地球赤道平面成一定夾角，如圖a所示。關(guān)于地球同步傾斜軌道衛(wèi)星的說(shuō)法正確的是（

）A．可相對(duì)靜止在北京上空B．發(fā)射速度小于第一宇宙速度C．一天2次經(jīng)過(guò)赤道正上方同一位置D．若該衛(wèi)星相對(duì)地面的運(yùn)行軌跡為“8”字形（圖b），是因?yàn)榈厍驅(qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力偏離了地心【答案】C【詳解】A．地球同步傾斜軌道衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以地心為圓心，可以經(jīng)過(guò)北京的上空，由于地球自轉(zhuǎn)方向與地球同步傾斜軌道衛(wèi)星的運(yùn)行方向不一致，故地球同步傾斜軌道衛(wèi)星不可以相對(duì)靜止在北京上空，A錯(cuò)誤；B．第一宇宙速度為發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，需要增大發(fā)射速度才能發(fā)射更高軌道的衛(wèi)星。因此，地球同步衛(wèi)星的發(fā)射速度大于第一宇宙速度，B錯(cuò)誤；C．由于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的周期和地球自轉(zhuǎn)周期相等，因此，傾斜軌道同步衛(wèi)星一天2次經(jīng)過(guò)赤道正上方同一位置，C正確；D．地球同步傾斜軌道衛(wèi)星相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)軌跡為“8”字形，但地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力未偏離了地心，D錯(cuò)誤。故選C。14．（2022·重慶八中高三階段練習(xí)）2022年9月17日13時(shí)35分，航天員蔡旭哲成功開(kāi)啟“問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙”出艙艙門，至15時(shí)33分，航天員蔡旭哲、航天員陳冬先后成功出艙。當(dāng)航天員出艙后漂浮在太空中時(shí)（）A．航天員的繞地球運(yùn)行的速度一定大于7.9km/sB．航天員處于完全失重狀態(tài)，不受地球引力C．航天員受到地球的引力小于他在地面時(shí)的引力D．航天員可以始終相對(duì)靜止在八中某校區(qū)的正上方【答案】C【詳解】A．航天員繞地球運(yùn)行的速度一定小于7.9km/s，故A錯(cuò)誤；B．航天員處于完全失重狀態(tài)，但仍然受地球引力，故B錯(cuò)誤；C．航天員比在地面時(shí)距離地心遠(yuǎn)，所以引力小，故C正確；D．只有在赤道上方的同步衛(wèi)星軌道上的衛(wèi)星，才能相對(duì)地面靜止，故D錯(cuò)誤。故選C。15．（2022·江蘇蘇州·高三期中）如圖，P是緯度為SKIPIF1<0的地球表面上一點(diǎn)，人造地球衛(wèi)星Q、R均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星R為地球赤道同步衛(wèi)星。若某時(shí)刻P、Q、R與地心O在同一平面內(nèi)，其中O、P、Q在一條直線上，且SKIPIF1<0，下列說(shuō)法正確的是（）A．12小時(shí)候后O、P、Q、R再一次共面B．P點(diǎn)向心加速度大于衛(wèi)星Q的向心加速度C．P、Q、R均繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D．R的線速度小于Q的線速度【答案】D【詳解】A．由公式SKIPIF1<0得SKIPIF1<0QR的周期之比為SKIPIF1<0故12小時(shí)候后，Q轉(zhuǎn)過(guò)得角度大于O、P、R轉(zhuǎn)過(guò)的角度，則不會(huì)在一次共面，故A錯(cuò)誤；B．P是緯度為SKIPIF1<0的地球表面上一點(diǎn)，繞地軸做圓周運(yùn)動(dòng)，向心加速度基本可以忽略，重力約等于萬(wàn)有引力，而人造地球衛(wèi)星Q繞地心做圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，則Q的向心加速度大，故B錯(cuò)誤；C．P繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，Q、R繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．由公式SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0R距離地心遠(yuǎn)，則R的線速度小于Q的線速度，故D正確。故選D。16．（2022·湖北·高三期中）宇航員在太空中發(fā)現(xiàn)類地星球，其也繞恒星（太陽(yáng)）運(yùn)動(dòng)且自傳周期和地球相同，宇航員位于赤道上通過(guò)天文望遠(yuǎn)鏡觀察一顆衛(wèi)星的運(yùn)行情況，上午9：00發(fā)現(xiàn)該衛(wèi)星從西邊地平線出現(xiàn)，下午17：00該衛(wèi)星從東邊地平線消失。若已知該衛(wèi)星的運(yùn)行方向與類地星球自轉(zhuǎn)方向相同，衛(wèi)星軌道半徑為類地星球半徑的2倍，則它的運(yùn)動(dòng)周期為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【詳解】從上午9：00到下午17：00的這8h時(shí)間內(nèi)，觀察者隨類地球自轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為SKIPIF1<0由題意，在上午9：00和下午17：00衛(wèi)星與觀察者連線恰好與赤道相切，根據(jù)幾何關(guān)系可知SKIPIF1<0所以從上午9：00到下午17：00的這8h時(shí)間內(nèi)，衛(wèi)星轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為SKIPIF1<0所以衛(wèi)星的周期為SKIPIF1<0故選C。17．（2022·浙江·高三階段練習(xí)）2022年9月1號(hào)，《開(kāi)學(xué)第一課》將課堂“搬到”了中國(guó)空間站的問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，通過(guò)SKIPIF1<0技術(shù)SKIPIF1<0在演播廳現(xiàn)場(chǎng)還原實(shí)驗(yàn)艙。三位航天員帶領(lǐng)同學(xué)們“云”參觀了問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙。已知中國(guó)“天宮”空間站軌道高度約為400km、地球半徑約為6400km、宇航員每SKIPIF1<0恰好可以看到16次日出日落。若引力常量G未知的情況下，根據(jù)以上數(shù)據(jù)信息無(wú)法求出的是（）A．地球表面重力加速度 B．地球的密度C．空間站的運(yùn)行速度 D．地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度【答案】B【詳解】根據(jù)題意可知，中國(guó)“天宮”空間站的周期為SKIPIF1<0軌道半徑為SKIPIF1<0A．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力和萬(wàn)有引力等于重力有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0由于SKIPIF1<0和SKIPIF1<0已知，則可以求出地球表面重力加速度，故A不符合題意；B．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力和萬(wàn)有引力等于重力有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0則地球的密度為SKIPIF1<0引力常量G未知，則無(wú)法求出地球密度，故B符合題意；C．根據(jù)題意，由公式SKIPIF1<0可知，由于SKIPIF1<0和SKIPIF1<0已知，則可以求出空間站的運(yùn)行速度，故C不符合題意；D．設(shè)地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為SKIPIF1<0，周期為SKIPIF1<0，由開(kāi)普勒第三定律有SKIPIF1<0可得，地球同步衛(wèi)星與空間站的軌道半徑之比，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0則可求出地球同步衛(wèi)星與空間站的速度比，由C選項(xiàng)可知，空間站的運(yùn)行速度，則可求地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度，故D不符合題意。故選B。18．（2022·浙江嘉興·高三階段練習(xí)）繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道為橢圓的萊蒙-泛星彗星C/2021F1于2022年4月6日到達(dá)近日點(diǎn)，與太陽(yáng)距離恰為1個(gè)天文單位（即地球與太陽(yáng)的距離）。若忽略地球和慧星間的引力作用，當(dāng)該彗星經(jīng)過(guò)近日點(diǎn)時(shí)（）A．與地球的線速度大小相等 B．與地球的加速度大小相等C．與地球所受太陽(yáng)引力大小相等 D．速度為其運(yùn)行過(guò)程的最小值【答案】B【詳解】A．彗星經(jīng)過(guò)近日點(diǎn)時(shí)做離心運(yùn)動(dòng)線速度大于地球的線速度，A錯(cuò)誤；B．彗星和地球的加速度都由萬(wàn)有引力產(chǎn)生，彗星經(jīng)過(guò)近日點(diǎn)時(shí)到太陽(yáng)的距離與地球到太陽(yáng)的距離相等，加速度大小相等，B正確；C．彗星與地球到太陽(yáng)的距離相等，但質(zhì)量不同，所受太陽(yáng)引力大小不相等，C錯(cuò)誤；D．經(jīng)過(guò)近日點(diǎn)時(shí)速度為其運(yùn)行過(guò)程的最大值，D錯(cuò)誤；故選B。二、多選題19．（2022·廣東·華南師大附中高三階段練習(xí)）北京時(shí)間2022年6月5日，搭載神州十四號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空。載人飛船中有一體重計(jì)，體重計(jì)上放了一個(gè)質(zhì)量為m物體。在火箭豎直向上勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，地面測(cè)控站監(jiān)測(cè)到體重計(jì)讀數(shù)為F。載人飛船經(jīng)火箭繼續(xù)推動(dòng)，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，其周期約為1.5小時(shí)。已知萬(wàn)有引力常量為G，地球半徑為R，則（）A．地球的質(zhì)量為SKIPIF1<0B．飛船的軌道半徑比同步衛(wèi)星的軌道半徑小C．飛船在預(yù)定軌道的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度D．飛船在預(yù)定圓軌道運(yùn)行時(shí)，所受重力為0【答案】BC【詳解】A．在地球表面，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，物體在地表靜止時(shí)，體重計(jì)的示數(shù)為F0，則F0＝mgSKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由于F>F0，故A錯(cuò)誤；B．飛船圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為1.5小時(shí)，小于24小時(shí)，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，SKIPIF1<0，可知飛船的軌道半徑比同步衛(wèi)星的要小，故B正確；C．飛船在預(yù)定軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力由萬(wàn)有引力提供SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0即飛船在預(yù)定軌道的運(yùn)行速度一定小于第一宇宙速度，故C正確；D．當(dāng)飛船在預(yù)定圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，飛船處于完全失重狀態(tài)；但飛船仍在地球附近，受地球引力作用，此時(shí)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，故D錯(cuò)誤。故選BC。20．（2022·廣東·紅嶺中學(xué)高三階段練習(xí)）2022年10月12日，中國(guó)空間站第三次太空授課活動(dòng)取得圓滿成功。正式授課前，直播畫面顯示了一段時(shí)間內(nèi)空間站的位置和速度信息，表中記錄了相隔22s的兩個(gè)時(shí)刻的相關(guān)數(shù)據(jù)。將空間站的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力常量為已知，利用這些數(shù)據(jù)可算出（

）時(shí)刻經(jīng)度/度維度/度高度/千米速度/千米/秒t110.73110.514381.8897.683t+22s111.80011.489381.8607.684A．地球的質(zhì)量B．空間站的質(zhì)量C．空間站的加速度D．空間站的繞行周期【答案】ACD【詳解】根據(jù)題中表格可以知道高度和運(yùn)行速度以及角速度，根據(jù)SKIPIF1<0，SKIPIF1<0可以計(jì)算地球半徑和運(yùn)行周期，根據(jù)SKIPIF1<0可以計(jì)算空間站的加速度，根據(jù)

SKIPIF1<0可以計(jì)算地球質(zhì)量，無(wú)法計(jì)算空間站的質(zhì)量，故ACD正確B錯(cuò)誤。故選ACD。21．（2022·重慶南開(kāi)中學(xué)高三階段練習(xí)）近年來(lái)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)茫茫宇宙中，有雙星系統(tǒng)，三星系統(tǒng)。設(shè)想有兩個(gè)相距L1、質(zhì)量均為m1的星球在相互引力作用下，繞其中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度大小為v1，角速度為ω1；另有三個(gè)分別相距L2、質(zhì)量均為m2的星球構(gòu)成等邊三角形，三個(gè)星球在相互引力作用下，繞其中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度大小為v2，角速度為ω2，則（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0