萬(wàn)有引力與航天

1、萬(wàn)有引力與航天一、典型例題分析R、質(zhì)量分布均勻的球體。一礦井深度為礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為(R d 2R 2C. ()D.()RR dd。已知質(zhì)量分)(2012)21.假設(shè)地球是一半徑為 布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零。ddA. 1B. 1RR343km 的(2013) 20. 2012年6月18日，神州九號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在離地面 近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國(guó)首次載人空間交會(huì)對(duì)接。對(duì)接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣，下面說(shuō)法正確的是()A. 為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B. 如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時(shí)間后，天宮一號(hào)的動(dòng)能可能會(huì)增加

2、C. 如不加干預(yù)，天宮一號(hào)的軌道高度將緩慢降低D. 航天員在天宮一號(hào)中處于失重狀態(tài)，說(shuō)明航天員不受地球引力作用(2014) 19.太陽(yáng)系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某地外行星和太陽(yáng)之間， 且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星沖日”。據(jù)報(bào)道，2014年各行星沖日時(shí)間分別是：1月6日木星沖日；4月9日火星沖日；5月11日土星沖日；8月29日海王星沖日；10月8日天王星沖日。已知地球及各地外行星 繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑如下表所示，則下列判斷正確的是()地球火星木星r 土星天王星海王星軌道半徑(AU)1.01.55.2-9.51930A. 各地外行星每年都

3、會(huì)出現(xiàn)沖日現(xiàn)象B. 在2015年內(nèi)一定會(huì)出現(xiàn)木星沖日C. 天王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為土星的一半D. 地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短(2015) 21我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”登月探測(cè)器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圓軌道上繞月運(yùn)行；然后經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程，在離月面4m高處做一次懸停(可認(rèn)為是相對(duì)于月球靜止)；最后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，探測(cè)器自由下落。己知探測(cè)器的質(zhì)量約為1.3 >103kg ,地球質(zhì)量約為月球的 81倍，地球半徑約為月球的 3.7倍，地球表面的重力加速度大小 約為9.8m/s2 則此探測(cè)器A .在著陸前的瞬間，速度大小約為8.9m/sB. 懸停時(shí)受到的反沖作用力約為2

4、>03NC. 從離開近月圓軌道到著陸這段時(shí)間內(nèi)，機(jī)械能守恒D. 在近月圓軌道上運(yùn)行的線速度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的線速度(2016) 17.利用三顆位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星，可使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保持無(wú)線電通訊。目前，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍。假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小，若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為()A. 1hB. 4hC. 8hD. 16 h(2017) 18.宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的三星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對(duì)它們的引力作用，三星質(zhì)量也相同?，F(xiàn)已觀測(cè)到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：一種是三顆星位于同一直線上

5、，兩顆星圍繞中央星做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示；另一種是三顆星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運(yùn)行，如圖乙所示。設(shè)這三個(gè)星體的質(zhì)量均為 m，且兩種系統(tǒng)中各星間的距離已在圖甲、乙中標(biāo)出，引力常量為G,則下列說(shuō)法中正確的是()A.直線三星系統(tǒng)中星體做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為B.直線三星系統(tǒng)中星體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為4 nL35GmC.三角形三星系統(tǒng)中每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為D.三角形三星系統(tǒng)中每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小為3Gm,3GmL2二、自主訓(xùn)練1火星直徑約為地球的一半，質(zhì)量約為地球的十分之一，它繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為地 球公轉(zhuǎn)半徑的1.5倍根據(jù)以上數(shù)據(jù)，以下說(shuō)法正確的是

6、（）A .火星表面重力加速度的數(shù)值比地球表面的大B.火星公轉(zhuǎn)的周期比地球的長(zhǎng)C.火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大D .火星公轉(zhuǎn)的向心加速度比地球的大2. 當(dāng)衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R時(shí)，線速度為V,周期為下列情形符合物理規(guī)律的是（）A .若衛(wèi)星軌道半徑從R變?yōu)?R,則衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)周期從 T變?yōu)?TB .若衛(wèi)星軌道半徑從R變?yōu)?R,則衛(wèi)星運(yùn)行線速度從 v變?yōu)?C.若衛(wèi)星運(yùn)行周期從T變?yōu)?T,則衛(wèi)星軌道半徑從 R變?yōu)?RD .若衛(wèi)星運(yùn)行線速度從v變?yōu)?，則衛(wèi)星運(yùn)行周期從T變?yōu)?T3. 地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a;假設(shè)月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為ri,向心加速度為ai.已知萬(wàn)有引力常

7、量為G,地球半徑為 R.下列說(shuō)法中正確的是 （ ）2A .地球質(zhì)量M =誓B .地球質(zhì)量M = aRC.地球赤道表面處的重力加速度g = aD.加速度之比aiar22ri4. 嫦娥工程分為三期，簡(jiǎn)稱“繞、落、回”三步走.我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星是嫦娥工程第二階段的登月探測(cè)器，經(jīng)變軌成功落月.若該衛(wèi)星在某次變軌前， 在距月球表面高度T.若以R表示月球的半徑，忽略月2nR為h的軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)行的周期為 球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響，則（）A “嫦娥三號(hào)”繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的線速度大小為B .物體在月球表面自由下洛的加速度大小為234 n R+ h 3R 1C.在月球上發(fā)射月球衛(wèi)

8、星的最小發(fā)射速度為2 泯 R+ h T , Rd 月球的平均密度為GnG6”送入太空，并定點(diǎn)于5. （多選）2012年10月25日，我國(guó)將第16顆北斗衛(wèi)星“北斗一地球靜止軌道東經(jīng)110.5 :由此，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的北斗系統(tǒng)將首先具備為亞太地區(qū)提供高精度、高可靠性的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并具短報(bào)文通信能力，其定位精度優(yōu)于20m，授時(shí)精度優(yōu)于100 ns關(guān)于這顆“北斗G6 ”衛(wèi)星，以下說(shuō)法中正確的有（）A .這顆衛(wèi)星軌道平面與東經(jīng)110.5的經(jīng)線平面重合B .通過(guò)地面控制可以將這顆衛(wèi)星定點(diǎn)于杭州正上方C.這顆衛(wèi)星的線速度大小比離地350km高的“天宮一號(hào)”空間站線速度要小D .這顆衛(wèi)星的周期

9、一定等于地球自轉(zhuǎn)周期6. （多選）2012年底我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已具有覆蓋亞太大部分地區(qū)的服務(wù)能力.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中有“雙星定位系統(tǒng)"，具有導(dǎo)航、定位等功能.有兩顆工作衛(wèi)星均繞地心O在同軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r.某時(shí)刻，兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩g，地球半徑為R,位置（如圖1所示）.若衛(wèi)星均順時(shí)針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為 不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力.下列說(shuō)法中正確的是（）A .衛(wèi)星1的線速度一定比衛(wèi)星 2的大B .衛(wèi)星1向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星 2C.衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B所需的時(shí)間t =D .衛(wèi)星1所需的向心力不一定等于衛(wèi)星2所需的向心力7. 侈選）201

10、3年2月15日，俄羅斯車?yán)镅刨e斯克州發(fā)生隕石墜落事件.如圖所示，據(jù)俄科學(xué)院估計(jì)，隕石以不低于 54000km的時(shí)速（即15km/s）進(jìn)入大氣層.隕石在靠近地球但未進(jìn)入大氣層之前，以下說(shuō)法正確的是（）A .機(jī)械能越來(lái)越大B .加速度越來(lái)越大C.速度越來(lái)越大D .若速度方向合適，隕石可被地球俘獲繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)& 侈選）繼“天宮一號(hào)”空間站之后，我國(guó)又發(fā)射了“神舟八號(hào)”無(wú)人飛船，它們的運(yùn)動(dòng)r，周期為T,萬(wàn)有引恥噲種冊(cè)八寸軌跡如圖3所示假設(shè)“天宮一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為力常量為G.則下列說(shuō)法正確的是（）A 在遠(yuǎn)地點(diǎn)P處，“神舟八號(hào)”的加速度比“天宮一號(hào)”大B 根據(jù)題中條件可以計(jì)算出地球的質(zhì)量C.根據(jù)題中條件可以計(jì)算出地球?qū)Α疤鞂m一號(hào)”的引力大小“神舟八號(hào)”需在靠近 P處點(diǎn)D 要實(shí)現(xiàn)“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”在遠(yuǎn)地點(diǎn)P處對(duì)接,火加速9.（多選）如圖4所示，兩星球相距為 L,質(zhì)量比為 mA： mB= 1 : 9,兩星球半徑遠(yuǎn)小于 L.從 星球A沿A、B連線向B以某一初速度發(fā)射一探測(cè)器.只考慮星球A、B對(duì)探測(cè)器的作用，下列說(shuō)法正確的是（）A 探測(cè)器的速度一直減小B 探測(cè)器在距星球 A為L(zhǎng)處加速度為零4C若探測(cè)器能到達(dá)星球B,其速度可能恰好為零D 若探測(cè)器能到達(dá)星球 B,其速度一定大于發(fā)射時(shí)的初速度10中國(guó)計(jì)劃在2017年實(shí)現(xiàn)返回式月球軟著陸器對(duì)月球進(jìn)行科學(xué)探測(cè)，宇