高考復(fù)習(xí)微專題萬有引力和宇宙航行習(xí)題選編含答案

微專項(xiàng)—萬有引力與宇宙航行習(xí)題選編一、單選題1、“嫦娥四號(hào)”是人類歷史上初次在月球背面軟著陸和勘測。假定測得月球表面物體自由落體加速度g，已知月球半徑R和月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)周期T，引力常數(shù)為G．根據(jù)萬有引力定律，就能夠“稱量”出月球質(zhì)量了。月球質(zhì)量M為（）A．B．C．D．2、某衛(wèi)星在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)行的周期為T，最后在月球表面實(shí)現(xiàn)軟著陸．若以R表達(dá)月球的半徑，引力常量為G，無視月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響，下列說法不對的的是（）A．該衛(wèi)星繞月運(yùn)行時(shí)的向心加速度為B．月球的第一宇宙速度為C．月球的質(zhì)量為D．物體在月球表面自由下落的加速度大小為3、中國航天科工集團(tuán)虹云工程，計(jì)劃在前發(fā)射156顆衛(wèi)星，構(gòu)整天基互聯(lián)網(wǎng)，建成后WiFi信號(hào)將覆蓋全球。假設(shè)這些衛(wèi)星中有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為（T0為地球的自轉(zhuǎn)周期），該衛(wèi)星與地球同時(shí)衛(wèi)星相比，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．該衛(wèi)星的繞行軌道半徑不大于地球同時(shí)衛(wèi)星的軌道半徑B．該衛(wèi)星的運(yùn)行線速度不不大于地球同時(shí)衛(wèi)星的線速度C．該衛(wèi)星的向心加速度不大于地球同時(shí)衛(wèi)星的向心加速度D．該衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定不大于7.9km/s4、為了實(shí)現(xiàn)人類登陸火星的夢想，近期我國宇航員王躍與俄羅斯宇航員一起進(jìn)行“模擬登火星”實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。已知火星半徑是地球半徑的，質(zhì)量是地球質(zhì)量的，自轉(zhuǎn)周期也基本相似。地球表面重力加速度是g，若王躍在地面上能向上跳起的最大高度是h，在無視自轉(zhuǎn)影響的條件下，下述分析對的的是（）A．王躍在火星表面受的萬有引力是在地球表面受萬有引力的B．火星表面的重力加速度是gC．王躍以相似的初速度在火星上起跳時(shí)，在空中的時(shí)間為在地球上的倍D．王躍以相似的初速度在火星上起跳時(shí)，可跳的最大高度是h5、如圖所示,在火星與木星軌道之間有一小行星帶.假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力,并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，下列說法對的的是()A．太陽對各小行星的引力相似B．各小行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期均不大于一年C．小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值不不大于外側(cè)小行星的向心加速度值D．小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動(dòng)的線速度值不不大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值6、若已知太陽的一種行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑為r，周期為T，引力常量為G，則可求得（）A．該行星的質(zhì)量B．太陽的質(zhì)量C．該行星的平均密度D．太陽的平均密度7、將冥王星和土星繞太陽的運(yùn)動(dòng)都看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知冥王星繞太陽的公轉(zhuǎn)周期約是土星繞太陽公轉(zhuǎn)周期的8倍。那么冥王星和土星繞太陽運(yùn)行的軌道半徑之比約為（）A．2∶1 B．4∶1 C．8∶1 D．16∶18、我國已經(jīng)發(fā)射了一百七十多個(gè)航天器。其中發(fā)射的貨運(yùn)飛船“天舟一號(hào)”與已經(jīng)在軌運(yùn)行的“天宮二號(hào)”成功對接形成組合體，如圖所示。假設(shè)組合體在距地面高度為h的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T1。如果月球繞地球的運(yùn)動(dòng)也當(dāng)作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為R1，周期為T2。已知地球表面處重力加速度為g，地球半徑為R，引力常量為G，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地球當(dāng)作質(zhì)量分布均勻的球體。則()A．月球的質(zhì)量可表達(dá)為B．組合體與月球運(yùn)轉(zhuǎn)的線速度比值為C．地球的密度可表達(dá)為D．組合體的向心加速度可表達(dá)為()2g9、一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其線速度大小為假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測力計(jì)測量一質(zhì)量為m的物體重力，物體靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為，已知引力常量為G,則這顆行星的質(zhì)量為（）A． B． C． D．10、為了驗(yàn)證拉住月球使它圍繞地球運(yùn)動(dòng)的力與拉著蘋果下落的力以及地球、眾行星與太陽之間的作用力是同一性質(zhì)的力，同樣遵從平方反比定律，牛頓進(jìn)行了出名的“月地檢查”．已知月地之間的距離為60R（R為地球半徑），月球圍繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G．則下列說法中對的的是（）A．物體在月球軌道上受到的地球引力是其在地面附近受到的地球引力的B．由題中信息能夠計(jì)算出地球的密度為C．物體在月球軌道上繞地球公轉(zhuǎn)的向心加速度是其在地面附近自由下落時(shí)的加速度的D．由題中信息能夠計(jì)算出月球繞地球公轉(zhuǎn)的線速度為11、把火星和地球都視為質(zhì)量均勻分布的球體。已知地球半徑約為火星半徑的2倍，地球質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍。由這些數(shù)據(jù)可推算出()A．地球表面和火星表面的重力加速度之比為1：50 B．地球表面和火星表面的重力加速度之比為10：1C．地球和火星的第一宇宙速度之比為 D．地球和火星的第一宇宙速度之比12、在地球上空有許多繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，下面說法對的的是（）A．我們能夠發(fā)射一顆靜止在上海正上空的同時(shí)衛(wèi)星，來為10月份NBA中國賽的上海站提供通訊服務(wù)B．離地面越高的衛(wèi)星，周期越大C．在同一圓周軌道上運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，向心加速度大小可能不同D．這些衛(wèi)星的發(fā)射速度最少為11.2km/s13、已知月球半徑為R，飛船在距月球表面高度為R的圓軌道上飛行，周期為T，萬有引力常量為G，下列說法對的的是()A．月球質(zhì)量為B．月球表面重力加速度為C．月球密度為D．月球第一宇宙速度為14、有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a尚未發(fā)射，在地球赤道上隨處球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b處在地面附近近地軌道上正常運(yùn)動(dòng)，c是地球同時(shí)衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖，則有（）A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度gB．線速度關(guān)系va＞vb＞vc＞vdC．d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20小時(shí)D．c在4個(gè)小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是15、春節(jié)上映的科幻電影《流浪地球》，講述了因太陽急速膨脹，地球?qū)⒈惶柾虥]，為了自救，人類提出一種名為“流浪地球”的大膽計(jì)劃，傾全球之力在地球表面建造上萬座發(fā)動(dòng)機(jī)，推動(dòng)地球離開太陽系，奔往另外一種棲息之地。“流浪地球”計(jì)劃中地球的逃逸速度是地球逃離太陽系的速度，此速度等于地球繞太陽運(yùn)行速度的倍。已知太陽的質(zhì)量約為2.0×1030kg，地球和太陽之間的距離約為1.5×1011m，引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，不考慮其它天體對地球的作用力，則地球要想逃離太陽系需要加速到的最小速度約為（）A．11.2km/s B．30km/s C．16.7km/s D．42km/s16、人造衛(wèi)星、宇宙飛船（涉及空間站）在軌道運(yùn)行的過程中，經(jīng)常需要變軌。除了規(guī)避“太空垃圾”對其的傷害外，重要是為了確保其運(yùn)行的壽命。據(jù)介紹，由于受地球引力影響，人造衛(wèi)星、宇宙飛船（涉及空間站）運(yùn)行軌道會(huì)以每天100米左右的速度下降。這樣將會(huì)影響人造衛(wèi)星、宇宙飛船（涉及空間站）的正常工作，常此以久將使得其軌道越來越低，最后將會(huì)墜落大氣層．下面說法對的的是（）A．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的圍繞速度減小B．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的向心加速度減小C．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的圍繞周期減小D．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的圍繞角速度減小17、“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”空間站成功對接，對接后，空間站在離地面三百多公里的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)已測出其繞地球球心作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，已知地球半徑為R、地球表面重力加速度為g、萬有引力常量為G，則根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列不能夠計(jì)算的物理量是（）A．地球的平均密度 B．空間站所在處的重力加速度大小C．空間站繞行的速度大小 D．空間站所受的萬有引力大小18、為了探測某星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，周期為，總質(zhì)量為，隨即登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，登陸艙的質(zhì)量為，則（）A．該星球的質(zhì)量為B．該星球表面的重力加速度為C．登陸艙在半徑為r1與半徑為r2的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小之比為D．登陸艙在半徑為r2的軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為19、地球繞太陽的公轉(zhuǎn)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T1，軌道半徑為r1；月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T2，軌道半徑為r2。由此可知（）A．地球和月球的質(zhì)量之比為B．太陽和月球的質(zhì)量之比為C．月球和地球的向心加速度大小之比為D．太陽和地球的質(zhì)量之比為20、已知地球半徑為R，月球半徑為r，地球與月球之間的距離（兩球中心之間的距離）為L，月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T1，地球自轉(zhuǎn)的周期為T2，地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期為T3，假設(shè)公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)都視為圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力常量為G，由以上條件可知（）A．地球的質(zhì)量為B．月球的質(zhì)量為C．地球的密度為D．月球運(yùn)動(dòng)的加速度為21、為研究太陽系內(nèi)行星的運(yùn)動(dòng)，需要懂得太陽的質(zhì)量，已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為m，太陽與地球中心間距為r，地球表面的重力加速度為g，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T．則太陽的質(zhì)量為()A． B． C．. D．.22、某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，t時(shí)間內(nèi)這顆衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌跡長為s，這段時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)方向變化了角.已知引力常量為G，由此可求得地球的質(zhì)量為（）A． B． C． D．23、假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體．已知地球表面重力加速度在兩極的大小為g0，在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G.地球的密度為()A． B． C． D．24、國產(chǎn)科幻巨作《流浪地球》上映，開創(chuàng)了中國科幻電影的新紀(jì)元，打破了中國人不會(huì)拍攝科幻電影的魔咒，也引發(fā)了人們對地球如何離開太陽系的熱烈討論。其中有一種思路是不停加速地球使其圍繞太陽做半長軸逐步增大的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，最后離開太陽系。如果其中某一過程地球剛好圍繞太陽做橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，地球到太陽的近來距離仍為R，最遠(yuǎn)距離為7R（R為加速前地球與太陽間的距離），則在該軌道上地球公轉(zhuǎn)周期將變?yōu)椋ǎ〢．8年 B．6年 C．4年 D．2年25、1月3日，“嫦娥四號(hào)”成功軟著陸在月球背面，并通過“鵲橋”中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖，揭開了古老月背的神秘面紗。飛船在月球表面軟著陸之前，在靠近月球表面的軌道上運(yùn)行，若要估算月球的平均密度，唯一要測量的物理量是()A．飛船的軌道半徑B．月球的半徑C．飛船的飛行周期D．飛船的線速度26、10月，瑞士物理學(xué)家米歇爾·馬約爾專家（MichelMayor）和迪迪?！た迤潓＜?DidierQueloz)，由于“發(fā)現(xiàn)了一顆圍繞類太陽恒星運(yùn)行的系外行星”，與美國物理學(xué)家詹姆斯·皮布爾斯（JamesPeebles）一起分享了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。假設(shè)該類太陽恒星的質(zhì)量為M、半徑為R，系外行星質(zhì)量為m，引力常量為G，系外行星圍繞類太陽恒星做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，則該系外行星的（）A．周期為 B．動(dòng)能為C．角速度為 D．向心加速度為27、10月5日，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將“高分十號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射升空．其地面像元分辨率最高可達(dá)亞米級，重要用于國土普查、土地確權(quán)、路網(wǎng)設(shè)計(jì)、農(nóng)作物估產(chǎn)和防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域．“高分十號(hào)”衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑是、周期是，而地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑是、周期是．若將兩者的運(yùn)轉(zhuǎn)均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則地球質(zhì)量與太陽質(zhì)量之比是（）A． B． C． D．28、宇航員站在某一星球上，將一種小球距離星球表面h高度處由靜止釋放使其做自由落體運(yùn)動(dòng)，通過t時(shí)間后小球達(dá)成星球表面，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，則下列選項(xiàng)對的的是()A．該星球的質(zhì)量為B．該星球表面的重力加速度為C．該星球的第一宇宙速度為D．通過以上數(shù)據(jù)無法擬定該星球的密度29、6月25日2時(shí)09分，我國在西呂衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射第46顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星?，F(xiàn)在已有46顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行，其每一顆衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期會(huì)因軌道半徑的不同而不同，某同窗根據(jù)測得的不同衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r與周期T作出如圖所示圖像，則可求得地球平均密度為（已知引力常量為G，地球的半徑為R）（）A． B． C． D．30、假設(shè)地球是二分之一徑為R，質(zhì)量分布均勻的球體，一礦井深度為d，已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零，礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為（）A． B．C． D．31、據(jù)《科技日報(bào)》報(bào)道，前我國將發(fā)射8顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的海洋系列衛(wèi)星：涉及4顆海洋水色衛(wèi)星、2顆海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星和2顆海陸雷達(dá)衛(wèi)星，以加強(qiáng)對黃巖島、釣魚島及西沙群島等島嶼附近海域的監(jiān)測．已知海陸雷達(dá)衛(wèi)星軌道半徑是海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星軌道半徑的n倍．則（）A．海陸雷達(dá)衛(wèi)星線速度是海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星線速度的B．海陸雷達(dá)衛(wèi)星線速度是海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星線速度的倍C．在相似的時(shí)間內(nèi)，海陸雷達(dá)衛(wèi)星與海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星各自到地球球心的連線掃過的面積相等D．在相似的時(shí)間內(nèi)，海陸雷達(dá)衛(wèi)星與海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星各自到地球球心的連線掃過的面積之比為∶1二、多選題32、如圖所示，若兩顆人造衛(wèi)星和均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，、到地心的距離分別為、，線速度大小分別為、，向心加速度大小分別為、，周期分別為、，角速度大小分別為、則（）A． B． C． D．33、質(zhì)量為m的探月航天器在靠近月球表面的軌道上飛行，其運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的（）A．線速度 B．角速度C．運(yùn)行周期 D．向心加速度34、已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同時(shí)衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G。有關(guān)同時(shí)衛(wèi)星，下列表述對的的是（）A．衛(wèi)星距離地面的高度為B．衛(wèi)星的運(yùn)行速度不大于第一宇宙速度C．衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度不大于地球表面的重力加速度D．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為35、開普勒分別于16和16發(fā)表了他發(fā)現(xiàn)的行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律，后人稱之為開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律?；鹦呛湍拘茄馗髯缘臋E圓軌道繞太陽運(yùn)行，且火星的半長軸不不大于木星的半長軸。根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知（）A．太陽位于火星和木星運(yùn)行軌道的中心B．火星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期不不大于木星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期C．對于火星或木星，離太陽越近，運(yùn)動(dòng)速率就越大D．相似時(shí)間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積36、如圖所示，一衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)，圖中虛線為衛(wèi)星的運(yùn)行軌跡，A、B、C、D是軌跡上的四個(gè)位置，其中A距離地球近來，C距離地球最遠(yuǎn)。下列說法中對的的是()A．衛(wèi)星在A點(diǎn)的速度最大B．衛(wèi)星在C點(diǎn)的速度最大C．衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度最大D．衛(wèi)星在C點(diǎn)的加速度最大37、運(yùn)用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，能計(jì)算出地球質(zhì)量的是（）A．地球的半徑及重力加速度（不考慮地球自轉(zhuǎn)）B．人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期C．月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離D．地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽間距離38、已知地球半徑為R，地心與月球中心之間的距離為r，地球中心和太陽中心之間的距離為s．月球公轉(zhuǎn)周期為T1，地球自轉(zhuǎn)周期為T2，地球公轉(zhuǎn)周期為T3，近地衛(wèi)星的運(yùn)行周期為T4，萬有引力常量為G，由以上條件可知對的的選項(xiàng)是()A．月球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度為B．地球的密度為C．地球的密度為D．太陽的質(zhì)量為39、1月3口,“嫦娥四號(hào)”成為了全人類第一種在月球背面成功實(shí)施軟著陸的探測器。為了減小凹凸不平的月面可能造成的不利影響，“嫦娥四號(hào)”采用了近乎垂直的著陸方式。已知:測得“嫦娥四號(hào)”近月圍繞周期為T,月球半徑為R,引力常量為G,下列說法對的的是（）A．“嫦娥四號(hào)”著陸前的時(shí)間內(nèi)處在失重狀態(tài)B．“嫦娥四號(hào)”著陸前近月圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度為7.9km/sC．月球表面重力加速度D．月球的密度為.40、嫦娥工程分為三期，簡稱“繞、落、回”三步走．我國發(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器，該衛(wèi)星先在距月球表面高度為h的軌道上繞月球做周期為T的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)變軌后成功落月．已知月球的半徑為R，引力常量為G，無視月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響．則下列說法對的的是（）A．物體在月球表面自由下落的加速度大小為B．“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C．月球的平均密度為D．在月球上發(fā)射月球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為41、我國計(jì)劃在發(fā)射“嫦娥四號(hào)”，它是嫦娥探月工程計(jì)劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，重要任務(wù)是更深層次、更加全方面的科學(xué)探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料．已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，引力常量為G，嫦娥四號(hào)離月球中心的距離為r，繞月周期為T。根據(jù)以上信息可求出()A．“嫦娥四號(hào)”繞月運(yùn)行的速度為B．“嫦娥四號(hào)”繞月運(yùn)行的速度為C．月球的平均密度D．月球的平均密度為42、設(shè)同時(shí)衛(wèi)星離地心的距離為r，運(yùn)行速率為v1，加速度為a1；地球赤道上的物體隨處球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球的半徑為R，則下列對的的是（）A． B． C． D．43、如圖所示，a為地球赤道上的物體，b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，c為地球同時(shí)衛(wèi)星．有關(guān)a、b、c做勻速