第05小組使用高一物理人教版必修2第六章萬有引力與航天單元測試（原卷版）

20172018學(xué)年度高一物理人教版必修2單元測試第六章萬有引力與航天一、單選題（本大題共10小題，共40.0分）1.宇航員王亞平在“天宮1號”飛船內(nèi)進(jìn)行了我國首次太空授課，演示了一些完全失重狀態(tài)下的物理現(xiàn)象．若飛船質(zhì)量為m，距地球表面高度為h，地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，則飛船所在處的加速度大小為()A.0B.C.D.2.如圖所示，橢圓為某行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道，A、B分別為行星的近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)，行星經(jīng)過這兩點(diǎn)時(shí)的速率分別為vA和vB；陰影部分為行星與太陽的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積，分別用SA和SB表示．根據(jù)開普勒第二定律可知（）A.vA＞vBB.vA＜vBC.SA＞SBD.SA＜SB3.人造地球衛(wèi)星在運(yùn)行中，由于受到稀薄大氣的阻力作用，其運(yùn)動(dòng)軌道半徑會逐漸減小，在此進(jìn)程中，以下說法中正確的是（）A.衛(wèi)星的速率將減小B.衛(wèi)星的周期將增大C.衛(wèi)星的向心加速度將增大D.衛(wèi)星的向心力將減小4.某行星探測器繞行星飛行，設(shè)探測器運(yùn)行的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)速率為v，當(dāng)探測器在飛越該行星表面的質(zhì)量密集區(qū)上空時(shí)（）A.r、v都將略為減小B.r、v都將保持不變C.r將略為減小，v將略為增大D.r將略為增大，v將略為減小5.關(guān)于萬有引力定律，下列說法正確的是（）A.牛頓提出了萬有引力定律，并測定了引力常量的數(shù)值B.萬有引力定律只適用于天體之間C.萬有引力的發(fā)現(xiàn)，揭示了自然界一種基本相互作用的規(guī)律D.地球繞太陽在橢圓軌道上運(yùn)行，在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)受到太陽的萬有引力大小是相同的6.科學(xué)家們推測，太陽系的第十顆行星就在地球的軌道上，從地球上看，它永遠(yuǎn)在太陽的背面，人類一直未能發(fā)現(xiàn)它，可以說是“隱居”著的地球的“孿生兄弟”，由以上信息我們可以推知（）A.這顆行星的公轉(zhuǎn)周期與地球相等B.這顆行星的第一宇宙速度與地球相等C.這顆行星受到的引力與地球的相等D.這顆行星的密度等于地球的密度7.如圖所示，a為繞地球做橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，b為地球同步衛(wèi)星，P為兩衛(wèi)星軌道的切點(diǎn)，也是a衛(wèi)星的遠(yuǎn)地點(diǎn)，Q為a衛(wèi)星的近地點(diǎn)．衛(wèi)星在各自的軌道上正常運(yùn)行，下列說法中正確的是（）A.衛(wèi)星a經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的向心力與衛(wèi)星b經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的向心力大小相等B.衛(wèi)星a經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率一定小于衛(wèi)星b經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率C.衛(wèi)星a的周期一定大于衛(wèi)星b的周期D.衛(wèi)星a的周期可能等于衛(wèi)星b的周期8.關(guān)于地球同步通訊衛(wèi)星，下列說法不正確的是（）A.所有地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量都相同B.所有地球同步通訊衛(wèi)星到地心的距離都相同C.同步衛(wèi)星的運(yùn)行軌道平面一定與赤道平面重合D.同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大小一定小于第一宇宙速度9.2016年，“長征七號”運(yùn)載火箭在文昌航天發(fā)射中心首次發(fā)射．人造地球衛(wèi)星的發(fā)射速度至少應(yīng)為（）A.km/sB.km/sC.km/sD.340km/s10.同重力場作用下的物體具有重力勢能一樣，萬有引力場作用下的物體同樣具有引力勢能．若取無窮遠(yuǎn)處引力勢能為零，物體距星球球心距離為r時(shí)的引力勢能為Ep=G（G為引力常量、m0為星球質(zhì)量），設(shè)宇宙中有一個(gè)半徑為R的星球，宇航員在該星球上以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物體，不計(jì)空氣阻力，經(jīng)t秒后物體落回手中，則以下說法錯(cuò)誤的是（）A.在該星球表面上以的初速度水平拋出一個(gè)物體，物體將不再落回星球表面B.在該星球表面上以2的初速度水平拋出一個(gè)物體，物體將不再落回星球表面C.在該星球表面上以2的初速度豎直拋出一個(gè)物體，物體將不再落回星球表面D.在該星球表面上以

的初速度豎直拋出一個(gè)物體，物體將不再落回星球表面二、多選題（本大題共5小題，共30.0分）11.如圖是在牛頓著作里畫出的一副原理圖．圖中表示出從高山上用不同的水平速度拋出的物體的軌跡．物體的速度越大，落地點(diǎn)離山腳越遠(yuǎn)．當(dāng)速度足夠大時(shí)，物體將環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，成為一顆人造地球衛(wèi)星．若衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則要確定衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，需要知道（）學(xué)&科&網(wǎng)...學(xué)&科&網(wǎng)...A.引力常數(shù)、地球質(zhì)量和地球半徑B.引力常數(shù)、衛(wèi)星質(zhì)量和地球半徑C.地球表面處重力加速度、地球半徑D.地球表面處重力加速度、地球自轉(zhuǎn)周期12.我國的“嫦娥二號”衛(wèi)星已于2010年10月1日18時(shí)59分57秒在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，取得了圓滿成功．這次發(fā)射與“嫦娥一號”大為不同，它是由火箭直接發(fā)射到地月轉(zhuǎn)移軌道后被月球“俘獲”而進(jìn)入較大的繞月橢圓軌道，又經(jīng)三次點(diǎn)火制動(dòng)“剎車”后進(jìn)入近月圓軌道，在貼近月球表面的近月圓軌道上運(yùn)行的周期為118分鐘，又知道月球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的1/6，萬有引力常量為G，地球表面重力加速度為g=10m/s2，僅利用以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出（）A.月球?qū)Α版隙鸲枴钡囊.月球上的第一宇宙速度C.月球的質(zhì)量和密度D.“嫦娥二號”的質(zhì)量13.假設(shè)宇宙中有兩顆相距無限遠(yuǎn)的行星A和B，半徑分別為RA和RB．兩顆行星周圍衛(wèi)星的軌道半徑的三次方（r3）與運(yùn)行周期的平方（T2）的關(guān)系如圖所示；T0為星環(huán)繞行星表面運(yùn)行的周期．則（）A.行星A的質(zhì)量大于行星B的質(zhì)量B.行星A的密度小于行星B的密度C.行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度D.當(dāng)兩行星的衛(wèi)星軌道半徑相同時(shí)，行星A的衛(wèi)星向心加速度大于行星B的衛(wèi)星向心加速度14.假設(shè)地球和金星都繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知金星到太陽的距離小于地球到太陽的距離，那么（）A.地球公轉(zhuǎn)的線速度大于金星公轉(zhuǎn)的線速度B.地球公轉(zhuǎn)的角速度大于金星公轉(zhuǎn)的角速度C.地球公轉(zhuǎn)的周期大于金星公轉(zhuǎn)的周期D.地球公轉(zhuǎn)的加速度小于金星公轉(zhuǎn)的加速度15.2018年我國即將發(fā)射“嫦娥四號”登月探測器，將首次造訪月球背面，首次實(shí)現(xiàn)對地對月球中繼通信，若“嫦娥四號”從距月面高度為100km的環(huán)月圓軌道I上的P點(diǎn)實(shí)施變軌，進(jìn)入近似月點(diǎn)為15km的橢圓軌道II，由近月點(diǎn)Q登月，如圖所示，關(guān)于“嫦娥四號”，下列說法正確的是（）A.沿軌道I運(yùn)動(dòng)至P時(shí)，需制動(dòng)減速才能進(jìn)入軌道IIB.沿軌道II運(yùn)行的周期大于沿軌道I運(yùn)行的周期C.在軌道I，II上的P點(diǎn)的加速度相等D.沿軌道II運(yùn)行時(shí)，在P點(diǎn)的速度大于在O點(diǎn)的速度三、計(jì)算題（本大題共3小題，共30.0分）16.宇航員駕駛一艘宇宙飛船飛臨X星球，然后在該星球上做火箭發(fā)射實(shí)驗(yàn)．微型火箭點(diǎn)火后加速上升4s后熄火，測得火箭上升的最大高度為80m，若火箭始終在垂直于星球表面的方向上運(yùn)動(dòng)，火箭燃料質(zhì)量的損失及阻力忽略不計(jì)，且已知該星球的半徑為地球半徑的，質(zhì)量為地球質(zhì)量的1/8，地球表面的重力加速度g0取10m/s2．(1)求該星球表面的重力加速度；(2)求火箭點(diǎn)火加速上升時(shí)所受的平均推力與其所受重力的比值；(3)若地球的半徑為6400km，求該星球的第一宇宙速度．17.已知地球的質(zhì)量m=6.0×1024kg，太陽的質(zhì)量M=2.0×1030kg，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑r=1.5×1011m，將地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，引力常量G=6.67×1011N?m2/kg2，求：（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(1)太陽對地球的引力大小F；(2)地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的線速度大小v．18.如圖所示，宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點(diǎn)沿水平方向以初速度v0拋出一個(gè)小球，測得小球經(jīng)時(shí)間t落到斜坡上另一點(diǎn)Q，斜面的傾角為α，已知該星球半徑為R，萬有引力常量為G，求：(1)該星球表面的重力加速度；(2)該星球的第一宇宙速度v．20172018學(xué)年度高一物理人教版必修2單元測試第六章萬有引力與航天一、單選題（本大題共10小題，共40.0分）1.宇航員王亞平在“天宮1號”飛船內(nèi)進(jìn)行了我國首次太空授課，演示了一些完全失重狀態(tài)下的物理現(xiàn)象．若飛船質(zhì)量為m，距地球表面高度為h，地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，則飛船所在處的加速度大小為()A.0B.C.D.【答案】B【解析】對飛船受力分析知，所受到的萬有引力提供勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，等于飛船所在位置的重力，即，可得飛船的重力加速度為，故選B。【考點(diǎn)定位】萬有引力定律的應(yīng)用。視頻2.如圖所示，橢圓為某行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道，A、B分別為行星的近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)，行星經(jīng)過這兩點(diǎn)時(shí)的速率分別為vA和vB；陰影部分為行星與太陽的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積，分別用SA和SB表示．根據(jù)開普勒第二定律可知（）A.vA＞vBB.vA＜vBC.SA＞SBD.SA＜SB【答案】A【解析】【分析】熟記理解開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律：第一定律：所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．第二定律：對每一個(gè)行星而言，太陽行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等．第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等．【詳解】C、D、對任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，故有，C，D均錯(cuò)誤。A、B、A點(diǎn)和B點(diǎn)附近的面積近似為三角形的面積，有，因行星到太陽的連線，則可知vA＞vB，故A正確，B錯(cuò)誤。故選A?！军c(diǎn)睛】開普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的三定律是萬有引力定律得發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，是行星運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律，正確理解開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律是解答本題的關(guān)鍵．3.人造地球衛(wèi)星在運(yùn)行中，由于受到稀薄大氣的阻力作用，其運(yùn)動(dòng)軌道半徑會逐漸減小，在此進(jìn)程中，以下說法中正確的是（）A.衛(wèi)星的速率將減小B.衛(wèi)星的周期將增大C.衛(wèi)星的向心加速度將增大D.衛(wèi)星的向心力將減小【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)得，v=，a=，T=，知軌道半徑減小，速率增大，周期變小，向心加速度增大，根據(jù)F=知，向心力增大．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．故選C?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力，知道線速度、向心加速度、周期與軌道半徑的關(guān)系．4.某行星探測器繞行星飛行，設(shè)探測器運(yùn)行的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)速率為v，當(dāng)探測器在飛越該行星表面的質(zhì)量密集區(qū)上空時(shí)（）A.r、v都將略為減小B.r、v都將保持不變C.r將略為減小，v將略為增大D.r將略為增大，v將略為減小【答案】C【解析】試題分析：當(dāng)探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時(shí)，受到的萬有引力即向心力會變大，故探測器的軌道半徑會減小，由v＝得出運(yùn)行速率v將增大，故選考點(diǎn)：考查天體運(yùn)動(dòng)點(diǎn)評：難度較小，能夠區(qū)分開穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)和變軌運(yùn)行線速度的大小變化和比較視頻5.關(guān)于萬有引力定律，下列說法正確的是（）A.牛頓提出了萬有引力定律，并測定了引力常量的數(shù)值B.萬有引力定律只適用于天體之間C.萬有引力的發(fā)現(xiàn)，揭示了自然界一種基本相互作用的規(guī)律D.地球繞太陽在橢圓軌道上運(yùn)行，在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)受到太陽的萬有引力大小是相同的【答案】C【解析】試題分析：牛頓提出了萬有引力定律，而萬有引力恒量是由卡文迪許測定的，故A錯(cuò)誤；萬有引力定律適用于宇宙萬物任意兩個(gè)物體之間的引力，是自然界一種基本相互作用的規(guī)律，故B錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)萬有引力公式可知，在近日點(diǎn)的距離比遠(yuǎn)日點(diǎn)的距離小，所以在近日點(diǎn)萬有引力大，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】對于物理學(xué)上重要實(shí)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)和理論，要加強(qiáng)記憶，這也是高考考查內(nèi)容之一．從公式的適用條件、物理意義、各量的單位等等全面理解萬有引力定律公式．6.科學(xué)家們推測，太陽系的第十顆行星就在地球的軌道上，從地球上看，它永遠(yuǎn)在太陽的背面，人類一直未能發(fā)現(xiàn)它，可以說是“隱居”著的地球的“孿生兄弟”，由以上信息我們可以推知（）A.這顆行星的公轉(zhuǎn)周期與地球相等B.這顆行星的第一宇宙速度與地球相等C.這顆行星受到的引力與地球的相等D.這顆行星的密度等于地球的密度【答案】A【解析】【詳解】A、由題意可知，這顆行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑相等，周期相等，線速度大小相等，故A正確。B、由于這顆行星質(zhì)量與地球質(zhì)量關(guān)系未知，半徑關(guān)系未知，根據(jù)v=，無法比較第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤。C、由于這顆行星質(zhì)量與地球質(zhì)量關(guān)系未知，無法比較受到的萬有引力，故C錯(cuò)誤。D、由于這顆行星質(zhì)量與地球質(zhì)量關(guān)系未知，半徑關(guān)系未知，無法比較密度，故D錯(cuò)誤。故選A?！军c(diǎn)睛】本題屬于信息題，能夠從題干中挖掘有用信息是解決本題的關(guān)鍵，注意本題中地球和該行星質(zhì)量和半徑關(guān)系未知。7.如圖所示，a為繞地球做橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，b為地球同步衛(wèi)星，P為兩衛(wèi)星軌道的切點(diǎn)，也是a衛(wèi)星的遠(yuǎn)地點(diǎn)，Q為a衛(wèi)星的近地點(diǎn)．衛(wèi)星在各自的軌道上正常運(yùn)行，下列說法中正確的是（）A.衛(wèi)星a經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的向心力與衛(wèi)星b經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的向心力大小相等B.衛(wèi)星a經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率一定小于衛(wèi)星b經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率C.衛(wèi)星a的周期一定大于衛(wèi)星b的周期D.衛(wèi)星a的周期可能等于衛(wèi)星b的周期【答案】B【解析】衛(wèi)星a在P點(diǎn)將做近心運(yùn)動(dòng)，故萬有引力大于向心力，而衛(wèi)星b在P點(diǎn)萬有引力充當(dāng)向心力，故兩者的向心力一定不同，A錯(cuò)誤；衛(wèi)星a在P點(diǎn)需要加速才能逃逸到衛(wèi)星b的軌道上，所以衛(wèi)星a經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率一定小于衛(wèi)星b經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速率，B正確；從P點(diǎn)到Q點(diǎn)a的速率增大，所以大于b的速度，又知道a的一半周長小于b的一半周長，故a的周期一定小于b的周期，CD錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】本題的A選項(xiàng)容易出錯(cuò)，需要知道衛(wèi)星做橢圓運(yùn)動(dòng)，在近地點(diǎn)萬有引力小于向心力，做離心運(yùn)動(dòng)，在遠(yuǎn)地點(diǎn)，萬有引力大于向心力，做近心運(yùn)動(dòng)．在判斷周期時(shí)，由于不是做圓周運(yùn)動(dòng)，故不能根據(jù)判斷比較，8.關(guān)于地球同步通訊衛(wèi)星，下列說法不正確的是（）A.所有地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量都相同B.所有地球同步通訊衛(wèi)星到地心的距離都相同C.同步衛(wèi)星的運(yùn)行軌道平面一定與赤道平面重合D.同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大小一定小于第一宇宙速度【答案】A【解析】【詳解】A、根據(jù)G=m可知，衛(wèi)星的質(zhì)量m在等式兩邊約去了，同步衛(wèi)星的質(zhì)量可以不等，故A錯(cuò)誤。B、同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，其周期為24h，根據(jù)v=，可知，所有地球同步通訊衛(wèi)星到地心的距離都相同，故B正確。C、它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的．同步衛(wèi)星運(yùn)行軌道只能位于地球赤道平面上的圓形軌道，故C正確。D、根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：G=m，得v=．可求出7900m/s是第一宇宙速度，也是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度．而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)v的表達(dá)式可以發(fā)現(xiàn)，同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度7900m/s．故D正確。本題選擇錯(cuò)誤的故選A?！军c(diǎn)睛】本題考查了地球衛(wèi)星軌道相關(guān)知識點(diǎn)，地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心是地球的地心，萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心；同步衛(wèi)星有四個(gè)“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．9.2016年，“長征七號”運(yùn)載火箭在文昌航天發(fā)射中心首次發(fā)射．人造地球衛(wèi)星的發(fā)射速度至少應(yīng)為（）A.km/sB.km/sC.km/sD.340km/s【答案】B【解析】物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度叫做第一宇宙速度，大小為；在地面附近發(fā)射飛行器，如果速度等于，飛行器恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果速度小于，就出現(xiàn)萬有引力大于飛行器做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，做近心運(yùn)動(dòng)而落地，所以發(fā)射速度不能小于，故選項(xiàng)B正確。點(diǎn)睛：第一宇宙速度又稱為環(huán)繞速度，是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小初發(fā)射速度。10.同重力場作用下的物體具有重力勢能一樣，萬有引力場作用下的物體同樣具有引力勢能．若取無窮遠(yuǎn)處引力勢能為零，物體距星球球心距離為r時(shí)的引力勢能為Ep=G（G為引力常量、m0為星球質(zhì)量），設(shè)宇宙中有一個(gè)半徑為R的星球，宇航員在該星球上以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物體，不計(jì)空氣阻力，經(jīng)t秒后物體落回手中，則以下說法錯(cuò)誤的是（）A.在該星球表面上以的初速度水平拋出一個(gè)物體，物體將不再落回星球表面B.在該星球表面上以2的初速度水平拋出一個(gè)物體，物體將不再落回星球表面C.在該星球表面上以2的初速度豎直拋出一個(gè)物體，物體將不再落回星球表面D.在該星球表面上以

的初速度豎直拋出一個(gè)物體，物體將不再落回星球表面【答案】D【解析】物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則有：v0=g×，解得星球表面重力加速度為：，設(shè)星球半徑為R，衛(wèi)星繞星球表面做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力等于重力提供向心力：m=mg，解得：，此為最大的環(huán)繞速度，也是最小的發(fā)射速度，故以此速度或超過此速度水平拋出，都不會落回地面，故AB正確；若豎直上拋，設(shè)速度為v′時(shí)，衛(wèi)星繞星球表面運(yùn)動(dòng)時(shí)，由機(jī)械能守恒定律得：，又=mg，解得：v′=2故D正確，C錯(cuò)誤；本題選錯(cuò)誤的，故選C.點(diǎn)睛：此題是運(yùn)動(dòng)問題與萬有引力的結(jié)合，首先要根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)，求出星球表面的重力加速度；衛(wèi)星繞星球表面做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出水平拋出的速度；將物體豎直上拋時(shí)，衛(wèi)星機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律求出豎直上拋的速度．二、多選題（本大題共5小題，共30.0分）11.如圖是在牛頓著作里畫出的一副原理圖．圖中表示出從高山上用不同的水平速度拋出的物體的軌跡．物體的速度越大，落地點(diǎn)離山腳越遠(yuǎn)．當(dāng)速度足夠大時(shí)，物體將環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，成為一顆人造地球衛(wèi)星．若衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則要確定衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，需要知道（）學(xué)+科+網(wǎng)...學(xué)+科+網(wǎng)...學(xué)+科+網(wǎng)...學(xué)+科+網(wǎng)...學(xué)+科+網(wǎng)...學(xué)+科+網(wǎng)...A.引力常數(shù)、地球質(zhì)量和地球半徑B.引力常數(shù)、衛(wèi)星質(zhì)量和地球半徑C.地球表面處重力加速度、地球半徑D.地球表面處重力加速度、地球自轉(zhuǎn)周期【答案】AC【解析】衛(wèi)星的最小發(fā)射速度等于環(huán)繞地球表面運(yùn)動(dòng)的線速度，，A對；12.我國的“嫦娥二號”衛(wèi)星已于2010年10月1日18時(shí)59分57秒在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，取得了圓滿成功．這次發(fā)射與“嫦娥一號”大為不同，它是由火箭直接發(fā)射到地月轉(zhuǎn)移軌道后被月球“俘獲”而進(jìn)入較大的繞月橢圓軌道，又經(jīng)三次點(diǎn)火制動(dòng)“剎車”后進(jìn)入近月圓軌道，在貼近月球表面的近月圓軌道上運(yùn)行的周期為118分鐘，又知道月球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的1/6，萬有引力常量為G，地球表面重力加速度為g=10m/s2，僅利用以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出（）A.月球?qū)Α版隙鸲枴钡囊.月球上的第一宇宙速度C.月球的質(zhì)量和密度D.“嫦娥二號”的質(zhì)量【答案】BC【解析】試題分析：衛(wèi)星在近月圓軌道上繞月運(yùn)行時(shí)，由重力提供向心力，則向心加速度近似等于月球表面的重力加速度，由，已知T，，可求得月球的半徑；因?yàn)椴恢梨隙鸲柕馁|(zhì)量，故無法求得月球?qū)︽隙鸲柕囊?，故A錯(cuò)誤；月球上的第一宇宙速度即為近月衛(wèi)星的速度，設(shè)為，則，T已知，R由上可求出，所以可以求出月球上的第一宇宙速度，故B正確；根據(jù)萬有引力等于向心力，得：，得月球的質(zhì)量：，可求得月球的質(zhì)量M，并能求出月球的密度，故C正確；根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力可求得中心天體的質(zhì)量，不可以求出環(huán)繞天體的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】衛(wèi)星在近月圓軌道上繞月運(yùn)行時(shí)，向心加速度近似等于月球表面的重力加速度，由，可求得月球的半徑，月球上的第一宇宙速度即為近月衛(wèi)星的速度，由圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解；根據(jù)萬有引力等于向心力列式，分析能否求出月球的質(zhì)量和密度。13.假設(shè)宇宙中有兩顆相距無限遠(yuǎn)的行星A和B，半徑分別為RA和RB．兩顆行星周圍衛(wèi)星的軌道半徑的三次方（r3）與運(yùn)行周期的平方（T2）的關(guān)系如圖所示；T0為星環(huán)繞行星表面運(yùn)行的周期．則（）A.行星A的質(zhì)量大于行星B的質(zhì)量B.行星A的密度小于行星B的密度C.行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度D.當(dāng)兩行星的衛(wèi)星軌道半徑相同時(shí)，行星A的衛(wèi)星向心加速度大于行星B的衛(wèi)星向心加速度【答案】AD【解析】A、根據(jù)萬有引力提供向心力得出：，得：，根據(jù)圖象可知，A的比B的大，所以行星A的質(zhì)量大于行星B的質(zhì)量，故A正確；B、根圖象可知，在兩顆行星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，密度，所以行星A的密度等于行星B的密度，故B錯(cuò)誤；C、第一宇宙速度，A的半徑大于B的半徑，衛(wèi)星環(huán)繞行星表面運(yùn)行的周期相同，則A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)，得，當(dāng)兩行星的衛(wèi)星軌道半徑相同時(shí)，A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，則行星A的衛(wèi)星向心加速度大于行星B的衛(wèi)星向心加速，故D錯(cuò)誤。故選AD.【點(diǎn)睛】要比較一個(gè)物理量大小，我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先表示出來，在進(jìn)行比較．向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．14.假設(shè)地球和金星都繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知金星到太陽的距離小于地球到太陽的距離，那么（）A.地球公轉(zhuǎn)的線速度大于金星公轉(zhuǎn)的線速度B.地球公轉(zhuǎn)的角速度大于金星公轉(zhuǎn)的角速度C.地球公轉(zhuǎn)的周期大于金星公轉(zhuǎn)的周期D.地球公轉(zhuǎn)的加速度小于金星公轉(zhuǎn)的加速度【答案】CD【解析】【詳解】A、由牛頓第二定律得：，解得，由于，則，故A錯(cuò)誤。B、由牛頓第二定律得：，解得，由于，則，故B錯(cuò)誤。C、由牛頓第二定律得：，解得：，由于，則，故C正確。D、由牛頓第二定律得：，解得：，由于，則，故D正確。故選CD。【點(diǎn)睛】本題考查了萬有引力定律的應(yīng)用，知道萬有引力提供向心力是解題的前提，應(yīng)用萬有引力公式與牛頓第二定律可以解題，15.2018年我國即將發(fā)射“嫦娥四號”登月探測器，將首次造訪月球背面，首次實(shí)現(xiàn)對地對月球中繼通信，若“嫦娥四號”從距月面高度為100km的環(huán)月圓軌道I上的P點(diǎn)實(shí)施變軌，進(jìn)入近似月點(diǎn)為15km的橢圓軌道II，由近月點(diǎn)Q登月，如圖所示，關(guān)于“嫦娥四號”，下列說法正確的是（）A.沿軌道I運(yùn)動(dòng)至P時(shí)，需制動(dòng)減速才能進(jìn)入軌道IIB.沿軌道II運(yùn)行的周期大于沿軌道I運(yùn)行的周期C.在軌道I，II上的P點(diǎn)的加速度相等D.沿軌道II運(yùn)行時(shí)，在P點(diǎn)的速度大于在O點(diǎn)的速度【答案】AC【解析】A.在軌道I上的P點(diǎn)，嫦娥四號做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力等于向心力，在軌道Ⅱ上的P點(diǎn)，衛(wèi)星做近心運(yùn)動(dòng)，萬有引力大于向心力，可知沿軌道I運(yùn)動(dòng)至P時(shí)，需減速才能進(jìn)入軌道Ⅱ，故A正確；B.根據(jù)開普勒第三定律得,=C，由于軌道Ⅱ的半長軸小于軌道I的半徑，則嫦娥四號沿軌道Ⅱ運(yùn)行的周期小于沿軌道I運(yùn)行的周期，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)牛頓第二定律得,a=F/m=，在軌道I、II上的P點(diǎn)的加速度相等，故C錯(cuò)誤；D.在軌道Ⅱ上由P點(diǎn)運(yùn)行到Q點(diǎn)的過程中，萬有引力對其做正功，根據(jù)動(dòng)能定理知，動(dòng)能增加，重力勢能減小，在P點(diǎn)的速度小于在Q點(diǎn)的速度，故