2024版《微專題·小練習》·物理·統(tǒng)考版 第四章　曲線運動　萬有引力與航天

第四章曲線運動萬有引力與航天做真題明方向1.[2022·山東卷]無人配送小車某次性能測試路徑如圖所示，半徑為3m的半圓弧BC與長8m的直線路徑AB相切于B點，與半徑為4m的半圓弧CD相切于C點．小車以最大速度從A點駛?cè)肼窂剑竭m當位置調(diào)整速率運動到B點，然后保持速率不變依次經(jīng)過BC和CD.為保證安全，小車速率最大為4m/s.在ABC段的加速度最大為2m/s2，CD段的加速度最大為1m/s2.小車視為質(zhì)點，小車從A到D所需最短時間t及在AB段做勻速直線運動的最長距離l為()A．t＝(2＋eq\f(7π,4))s，l＝8mB．t＝(eq\f(9,4)＋eq\f(7π,2))s，l＝5mC．t＝(2＋eq\f(5,12)eq\r(6)＋eq\f(7\r(6)π,6))s，l＝5.5mD．t＝eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2＋\f(5,12)\r(6)＋\f(（\r(6)＋4）π,2)))s，l＝5.5m2．[2022·廣東卷]如圖是滑雪道的示意圖．可視為質(zhì)點的運動員從斜坡上的M點由靜止自由滑下，經(jīng)過水平NP段后飛入空中，在Q點落地．不計運動員經(jīng)過N點的機械能損失，不計摩擦力和空氣阻力．下列能表示該過程運動員速度大小v或加速度大小a隨時間t變化的圖像是()3．[2023·遼寧卷]在地球上觀察，月球和太陽的角直徑(直徑對應的張角)近似相等，如圖所示．若月球繞地球運動的周期為T1，地球繞太陽運動的周期為T2，地球半徑是月球半徑的k倍，則地球與太陽的平均密度之比約為()A．k3eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(T1,T2)))eq\s\up12(2)B．k3eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(T2,T1)))eq\s\up12(2)C．eq\f(1,k3)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(T1,T2)))eq\s\up12(2)D．eq\f(1,k3)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(T2,T1)))eq\s\up12(2)4．[2022·全國乙卷]2022年3月，中國航天員翟志剛、王亞平、葉光富在離地球表面約400km的“天宮二號”空間站上通過天地連線，為同學們上了一堂精彩的科學課．通過直播畫面可以看到，在近地圓軌道上飛行的“天宮二號”中，航天員可以自由地漂浮，這表明他們()A．所受地球引力的大小近似為零B．所受地球引力與飛船對其作用力兩者的合力近似為零C．所受地球引力的大小與其隨飛船運動所需向心力的大小近似相等D．在地球表面上所受引力的大小小于其隨飛船運動所需向心力的大小5．[2022·山東卷]“羲和號”是我國首顆太陽探測科學技術(shù)試驗衛(wèi)星．如圖所示，該衛(wèi)星圍繞地球的運動視為勻速圓周運動，軌道平面與赤道平面接近垂直．衛(wèi)星每天在相同時刻，沿相同方向經(jīng)過地球表面A點正上方，恰好繞地球運行n圈．已知地球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球表面重力加速度為g，則“羲和號”衛(wèi)星軌道距地面高度為()A．(eq\f(gR2T2,2n2π2))eq\f(1,3)－RB．(eq\f(gR2T2,2n2π2))eq\f(1,3)C．(eq\f(gR2T2,4n2π2))eq\f(1,3)－RD．(eq\f(gR2T2,4n2π2))eq\f(1,3)

專題24曲線運動運動的合成與分解1．[2023·全國乙卷]小車在水平地面上沿軌道從左向右運動，動能一直增加．如果用帶箭頭的線段表示小車在軌道上相應位置處所受合力，下列四幅圖可能正確的是()2．[2023·湖南卷]如圖(a)，我國某些農(nóng)村地區(qū)人們用手拋撒谷粒進行水稻播種．某次拋出的谷粒中有兩顆的運動軌跡如圖(b)所示，其軌跡在同一豎直平面內(nèi)，拋出點均為O，且軌跡交于P點，拋出時谷粒1和谷粒2的初速度分別為v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上．忽略空氣阻力，關(guān)于兩谷粒在空中的運動，下列說法正確的是()A．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B．谷粒2在最高點的速度小于v1C．兩谷粒從O到P的運動時間相等D．兩谷粒從O到P的平均速度相等3.[2023·重慶市期末]如圖所示，物體僅在四個恒力F1、F2、F3和F4作用下以速率v0向右做勻速直線運動．若撤去其中某個力(其他力保持不變)，經(jīng)某一時間t又恢復該作用力，物體恰能恢復到原速率v0.則撤去的這個力是()A．F1B．F2C．F3D．F44．[2023·廣東省潮州市質(zhì)檢]如圖所示，在注滿清水的豎直密封玻璃管中，紅蠟塊R正以較小的速度v沿y軸勻速上浮，與此同時玻璃管沿水平x軸正方向做勻速直線運動．從紅蠟塊通過坐標原點O開始計時，直至蠟塊運動到玻璃管頂端為止．在此過程中，下列說法正確的是()A．紅蠟塊做變速曲線運動B．紅蠟塊的速度與時間成反比C．僅減小玻璃管運動的速度，紅蠟塊將更慢運動到頂端D．僅增大玻璃管運動的速度，紅蠟塊運動到頂端的時間保持不變5．[2021·廣東卷]由于高度限制，車庫出入口采用下圖所示的曲桿道閘．道閘由轉(zhuǎn)動桿OP與橫桿PQ鏈接而成，P、Q為橫桿的兩個端點．在道閘抬起過程中，桿PQ始終保持水平．桿OP繞O點從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動到60°的過程中，下列說法正確的是()A．P點的線速度大小不變B．P點的加速度方向不變C．Q點在豎直方向做勻速運動D．Q點在水平方向做勻速運動6．[2023·河北辛集測試]質(zhì)量為m的物體P置于傾角為θ1的固定光滑斜面上，斜面足夠長，輕細繩跨過光滑定滑輪分別連接著P與動力小車，P與滑輪間的細繩平行于斜面，小車帶動物體P以速率v沿斜面勻速直線運動，下列判斷正確的是()A．小車的速率為vB．小車的速率為vcosθ1C．小車速率始終大于物體速率D．小車做勻變速運動7．如圖所示，AB桿以恒定角速度繞A點轉(zhuǎn)動，并帶動套在水平桿OC上的質(zhì)量為M的小環(huán)運動，運動開始時，AB桿在豎直位置，則小環(huán)M的速度將(重力加速度為g)()A．逐漸增大B．先減小后增大C．先增大后減小D．逐漸減小8．[2023·廣東省茂名市期末](多選)如圖所示，小船從河岸的O點沿虛線運動，勻速運動到河對岸的P點，河水的流速v水、船在靜水中的速度v靜與虛線的夾角分別為α和θ，河寬為L，且v靜、v水的大小不變，下列說法正確的是()A.渡河時間t＝eq\f(L,v靜)B．渡河時間t＝eq\f(L,v靜sin（θ＋α）)C．v水越小，渡河時間越短D．當α＋θ＝90°，渡河的時間最短9．[2023·廣東省茂名市期末]如圖所示繩子通過固定在天花板上的定滑輪，左端與套在固定豎直桿上的物體A連接，右端與放在水平面上的物體B相連，到達如圖所示位置時，繩與水平面的夾角分別為37°、53°，兩物體的速率分別為vA、vB，且此時vA＋vB＝eq\f(20,3)m/s，sin37°＝eq\f(3,5)、cos37°＝eq\f(4,5)，則vA的大小為()A.eq\f(10,3)m/sB．eq\f(4,3)m/sC．2m/sD．4m/s10．[2023·廣東省質(zhì)檢]如圖所示，某河流中水流速度大小恒為v1，A處的下游C處是個漩渦，A點和漩渦的連線與河岸的最大夾角為θ.為使小船從A點出發(fā)以恒定的速度避過漩渦到達對岸，小船航行時在靜水中速度的最小值為()A．v1tanθB．v1cosθC．v1sinθD．eq\f(v1,sinθ)

專題25拋體運動1．[2023·全國甲卷]一同學將鉛球水平推出，不計空氣阻力和轉(zhuǎn)動的影響，鉛球在平拋運動過程中()A．機械能一直增加B．加速度保持不變C．速度大小保持不變D．被推出后瞬間動能最大2.[2023·山東省煙臺市期末](多選)如圖所示，某同學對著墻壁練習打乒乓球，某一次球與球拍碰撞后，經(jīng)過一段時間后球恰好垂直打在墻壁上的A點，已知球與球拍的作用點為B，A、B兩點高度差為0.8m，B點與墻面之間的距離為1.2m，不計空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2.則下列說法中正確的是()A．球到達A點時的速度大小為5m/sB．球在B點離開球拍的速度大小為5m/sC．球從B點運動到A點的過程中速度變化量大小為4m/sD．球從B點運動到A點的過程中速度變化量大小為2m/s3．[2023·江蘇省如皋市期末]某次軍事演習中，在P、Q兩處的炮兵向正前方同一目標O發(fā)射炮彈A、B，炮彈軌跡如圖所示，已知炮口高度相同，忽略空氣阻力，則()A．B的加速度比A的大B．B的飛行時間比A的短C．B在最高點的速度比A在最高點的小D．B打到目標時的速度比A打到目標時的大4．[2023·浙江省紹興市期末]在某次投籃表演中，運動員在空中一個漂亮的投籃，籃球以與水平面成45°的傾角落入籃筐．這次起跳投籃時，投球點和籃筐正好在同一水平面上，已知投球點到籃筐距離為7.2m，不計空氣阻力，則()A．籃球投出后的最高點相對籃筐的豎直高度為3.6mB．籃球剛離手時，籃球的速度為6m/sC．籃球入籃筐時的速度為6eq\r(2)m/sD．籃球運動到最高點時，其速度為零5.[2023·湖北省調(diào)研](多選)山西刀削面是中國著名面食之一，因其制作方法和風味獨特，而馳名中外．如圖所示，將一鍋水燒開，拿一塊面團放在鍋旁邊較高處，用一刀片飛快地削下一片片很薄的面片兒，使面片水平飛出，落向鍋中．若面團到鍋上沿的豎直距離為0.8m，最近的水平距離為0.5m，鍋的半徑也為0.5m，要想使削出的面片落入鍋中，則面片的水平速度可能是下列選項中的哪些(忽略空氣阻力，不計面片的大小，重力加速度取10m/s2)()A．4m/sB．3m/sC．2m/sD．1m/s6．[2023·湖南省聯(lián)考]在水平路面上做勻速直線運動的小車上有一固定的豎直桿，豎直桿上的三個水平支架上有三個完全相同的小球A、B、C，它們離地面的高度分別為4h、2h和h，當小車遇到障礙物P時，立即停下來，三個小球同時從支架上水平拋出，先后落到水平路面上，如圖所示，不計空氣阻力，則下列說法正確的是()A．三個小球落地時間差與車速有關(guān)B．三個小球落地點的間隔距離L1＝L2C．三個小球落地點的間隔距離L1<L2D．三個小球落地點的間隔距離L1>L27．一個可以看作質(zhì)點的小球從y軸上的A點開始做平拋運動，經(jīng)過時間t到達P點，最后落到x軸上的Q點．已知P點的橫坐標和縱坐標相等，小球經(jīng)過P點時速度方向與x軸正方向成45°角，則小球從A點運動到Q點的時間為()A．eq\r(2)tB．eq\r(3)tC．eq\f(\r(2),2)tD．eq\f(\r(3),2)t

8.[2023·湖南省長沙市聯(lián)考]如圖所示，一細木棍AB斜靠在地面與豎直墻壁之間，木棍AB與水平面之間的夾角為45°，A點到地面的距離為1m.已知重力加速度為10m/s2，空氣阻力不計．現(xiàn)一跳蚤從豎直墻上距地面H高的C點以水平速度v0＝2m/s跳出，要到達細木棍上，H至少為()A．0.2mB．0.4mC．0.5mD．0.8m9.[2023·山東省威海市期末]跳臺滑雪是第24屆北京冬奧會的項目之一，比賽中運動員腳穿專用滑雪板，在滑雪道上獲得一定速度后從跳臺飛出，在空中飛行一段距離后著陸，如圖所示．若運動員從A處以v0＝20m/s的初速度水平飛出，在平直斜坡B處著陸．斜坡的傾角為37°，不計空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)運動員在空中運動的時間；(2)運動員在空中運動過程中平均速度的大小和方向．10．[2023·全國甲卷]如圖，光滑水平桌面上有一輕質(zhì)彈簧，其一端固定在墻上．用質(zhì)量為m的小球壓彈簧的另一端，使彈簧的彈性勢能為Ep.釋放后，小球在彈簧作用下從靜止開始在桌面上運動，與彈簧分離后，從桌面水平飛出．小球與水平地面碰撞后瞬間，其平行于地面的速度分量與碰撞前瞬間相等；垂直于地面的速度分量大小變?yōu)榕鲎睬八查g的eq\f(4,5).小球與地面碰撞后，彈起的最大高度為h.重力加速度大小為g，忽略空氣阻力．求(1)小球離開桌面時的速度大??；(2)小球第一次落地點距桌面上其飛出點的水平距離．

專題26圓周運動1．[2023·全國甲卷]一質(zhì)點做勻速圓周運動，若其所受合力的大小與軌道半徑的n次方成正比，運動周期與軌道半徑成反比，則n等于()A．1B．2C．3D．42．[2023·江蘇省徐州市期末抽測]如圖所示，操場跑道的彎道部分是半圓形，最內(nèi)圈的半徑大約是36m．一位同學沿最內(nèi)圈勻速率跑過一側(cè)彎道的時間約為12s，則這位同學在沿彎道跑步時()A.角速度約為eq\f(π,6)rad/sB．線速度約為3m/sC．轉(zhuǎn)速約為eq\f(1,12)r/sD．向心加速度約為eq\f(π2,4)m/s23．[2023·浙江省桐廬期中]圖甲是一款感應垃圾桶．手或垃圾靠近其感應區(qū)，桶蓋會自動繞O點水平打開，如圖乙所示．桶蓋打開過程中其上A、B兩點的角速度分別為ωA、ωB，線速度分別為vA、vB，則()A．ωA>ωBB．ωA<ωBC．vA>vBD．vA<vB4．[2023·山東省濰坊市一模]如圖甲所示為被稱作“雪游龍”的國家雪車雪橇中心，2022年北京冬奧會期間，該場館承擔雪車、鋼架雪車、雪橇三個項目的全部比賽．圖乙為運動員從側(cè)壁冰面過“雪游龍”獨具特色的360°回旋彎道的場景，在某段滑行中運動員傾斜側(cè)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則此段運動過程中()A.雪車和運動員所受合外力為零B．雪車受到冰面斜向上的摩擦力C．雪車受到冰面的摩擦力方向與其運動方向相反D.運動員所受雪車的支持力小于自身重力5.[2023·山東省濰坊市監(jiān)測]水平圓臺可繞過其圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動，質(zhì)量為m的物塊放在距轉(zhuǎn)軸L處，物塊與臺面間的動摩擦因數(shù)為μ，若圓臺繞軸轉(zhuǎn)動過程中角速度隨時間均勻增大，物塊隨圓臺一起轉(zhuǎn)動，角速度為ω0時物塊相對圓臺滑動，則當角速度為ω(ω<ω0)時物塊受到的摩擦力()A．方向指向圓心B．一定等于μmgC．一定等于mω2LD．一定大于mω2L6.[2023·河北省邢臺市聯(lián)考]如圖所示，質(zhì)量分別為mA和mB(mA>mB)的A、B兩球固定在同一輕直桿上，A球在桿的一端，B球在桿的中點，桿可以繞另一端點O在豎直面內(nèi)做圓周運動．若當A球通過最高點時，B球受到桿的作用力恰好為零，重力加速度大小為g，兩球均視為質(zhì)點，則此時A球受到桿的作用力大小為()A．0B．mAgC．mBgD．(mA－mB)g7.[2023·山西省運城市質(zhì)檢](多選)如圖所示，一細線兩端固定在豎直軸上，光滑的圓環(huán)穿過細線，在水平面內(nèi)繞豎直軸上的O點做勻速圓周運動，細線的上部分1與豎直軸的夾角為α，下部分2與豎直軸的夾角為β，重力加速度g取10m/s2(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，下列說法正確的是()A．細線的上部分1與下部分2對圓環(huán)的拉力大小不相等B．夾角α一定小于夾角βC．若α＝37°、β＝53°，則圓環(huán)的加速度大小為12m/s2D．若α＝37°、β＝53°，圓環(huán)到O點的距離為0.7m，則圓環(huán)的周期為eq\f(π,5)s8.[2023·寧夏銀川月考](多選)如圖所示，足夠大的水平圓臺中央固定一光滑豎直細桿，原長為L的輕質(zhì)彈簧套在豎直桿上，質(zhì)量均為m的光滑小球A、B用長為L的輕桿及光滑鉸鏈相連，小球A穿過豎直桿置于彈簧上．讓小球B以不同的角速度ω繞豎直桿勻速轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)動的角速度為ω0時，小球B剛好離開臺面．彈簧始終在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，則()A．小球均靜止時，彈簧的長度為L－eq\f(mg,k)B．角速度ω＝ω0時，小球A對彈簧的壓力為mgC．角速度ω0＝eq\r(\f(kg,kL－2mg))D．角速度從ω0繼續(xù)增大的過程中，小球A對彈簧的壓力不變9.[2023·江蘇卷]“轉(zhuǎn)碟”是傳統(tǒng)的雜技項目，如圖所示，質(zhì)量為m的發(fā)光物體放在半徑為r的碟子邊緣，雜技演員用桿頂住碟子中心，使發(fā)光物體隨碟子一起在水平面內(nèi)繞A點做勻速圓周運動．當角速度為ω0時，碟子邊緣看似一個光環(huán)．求此時發(fā)光物體的速度大小v0和受到的靜摩擦力大小f.10．[2023·遼寧省沈陽市月考]如圖所示，水平地面與一半徑為L的豎直光滑圓弧軌道相接于B點，軌道上的C點位置處于圓心O的正下方．質(zhì)量為m的小球在距離地面高度也為L的水平平臺邊緣上的A點以eq\r(2gL)的初速度水平拋出，小球在空中運動至B點時，恰好沿圓弧軌道在該點的切線方向滑入軌道．小球運動過程中空氣阻力不計，重力加速度為g.求：(1)B點與拋出點A正下方的水平距離x；(2)圓弧BC段所對的圓心角θ；(3)小球經(jīng)B點時，對圓軌道的壓力大?。?/p>

專題27開普勒定律萬有引力定律1．[2023·江蘇卷]設想將來發(fā)射一顆人造衛(wèi)星，能在月球繞地球運動的軌道上穩(wěn)定運行，該軌道可視為圓軌道．該衛(wèi)星與月球相比，一定相等的是()A．質(zhì)量B．向心力大小C．向心加速度大小D．受到地球的萬有引力大小2．[2023·新課標卷]2023年5月，世界現(xiàn)役運輸能力最大的貨運飛船天舟六號，攜帶約5800kg的物資進入距離地面約400km(小于地球同步衛(wèi)星與地面的距離)的軌道，順利對接中國空間站后近似做勻速圓周運動．對接后，這批物資()A．質(zhì)量比靜止在地面上時小B．所受合力比靜止在地面上時小C．所受地球引力比靜止在地面上時大D．做圓周運動的角速度大小比地球自轉(zhuǎn)角速度大3．英國物理學家卡文迪許把自己的扭秤實驗說成是“稱量地球的重量”，其主要原因是他通過實驗較準確地測出了()A．地球的半徑B．地球表面的重力加速度C．地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期D．引力常量4．(多選)下列關(guān)于太陽對行星的引力的說法正確的是()A．太陽對行星的引力等于行星做勻速圓周運動的向心力B．太陽對行星的引力大小與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離成正比C．太陽對行星的引力是由實驗得出的D．太陽對行星的引力規(guī)律是由開普勒定律和行星繞太陽做勻速圓周運動的規(guī)律推導出來的5．(多選)哈雷慧星每76.1年環(huán)繞太陽一周，其運動軌道是一個非常扁的橢圓，P、Q分別是遠日點和近日點，如圖所示，下列說法正確的是()A.哈雷慧星在P、Q兩點的速度大小相等B．哈雷慧星在P、Q兩點的加速度大小相等C．哈雷慧星在P點的速度小于它在Q點的速度D．哈雷慧星在P點的加速度小于它在Q點的加速度6．[2023·湖南省聯(lián)考](多選)經(jīng)科學家探測，宇宙深處某些未知星域可能存在具有生命的行星．假設未來某宇航員先后登陸甲、乙兩顆行星．經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)行星甲的半徑是行星乙半徑的4倍，行星甲表面重力加速度約為行星乙表面重力加速度的6倍，甲、乙兩行星均為質(zhì)量分布均勻的球體，則下列說法正確的是()A．行星甲的密度與行星乙的密度之比為3∶2B．行星甲的質(zhì)量與行星乙的質(zhì)量之比為64∶1C．行星甲的第一宇宙速度與行星乙的第一宇宙速度之比為8∶1D．同一物體在行星甲表面受到的引力與它在行星乙表面受到的引力之比為6∶17．[2023·江蘇省揚州市江都區(qū)檢測]如圖所示，土星和火星都在圍繞太陽公轉(zhuǎn)，根據(jù)開普勒行星運動定律可知()A．火星軌道是橢圓，土星軌道是圓B．土星比火星的公轉(zhuǎn)周期大C．火星遠離太陽的過程中，它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積逐漸增大D．相同時間內(nèi)，土星與太陽的連線掃過的面積等于火星與太陽的連線掃過的面積8．[2023·安徽江淮聯(lián)考]某星球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，已知該星球表面的重力加速度在兩極的大小為g1，在赤道的大小為g2，星球自轉(zhuǎn)周期為T，則該星球的半徑R為()A．eq\f(（g1－g2）,4π2)T2B．eq\f(（g2－g1）,4π2)T2C．eq\f(g1,4π2)T2D．eq\f(g2,4π2)T29．[2023·江蘇省徐州市調(diào)研]如圖所示，如果把地球表面看成一座巨大的拱形橋，若汽車速度足夠大就可以飛離地面而成為人造地球衛(wèi)星．已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，赤道上的重力加速度為g赤，萬有引力常量為G，地球的半徑為R.則下列說法正確的是()A．汽車相對地心的速度至少應為eq\f(2πR,T)才能飛離地面B．地球的質(zhì)量為eq\f(g赤R2,G)C．地球兩極處的重力加速度為(eq\f(2π,T))2R＋g赤D．為了使汽車更容易飛離地面，汽車應該在低緯度地區(qū)自東向西加速運動10．[2023·河北省邢臺市聯(lián)考]土星、地球、太陽三者依次排成近似一條直線且土星、地球在太陽同側(cè)時，天文學上稱為“土星沖日”，此時土星距離地球最近，也最明亮．已知土星的公轉(zhuǎn)周期為29.5年(一年為365天)，最近的“土星沖日”出現(xiàn)在2021年8月2日，則此后最近一次“土星沖日”最可能出現(xiàn)在()A．2022年6月B．2022年8月C．2022年10月D．2022年12月11.[2023·福建省測評]某天文愛好者在觀測某行星時，測得繞該行星的衛(wèi)星做圓周運動的半徑r的三次方與運動周期T的平方滿足如圖所示的關(guān)系，圖中a、b、R已知，且R為該行星的半徑．(1)求該行星的第一宇宙速度；(2)若在該行星上高為h處水平拋出一個物體，落到行星表面時水平位移也為h，則拋出的初速度為多大？

專題28人造衛(wèi)星宇宙速度1．(多選)下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是()A．地球同步衛(wèi)星的軌道可能通過地球兩極上空B．地球同步衛(wèi)星的軌道只能在赤道上空C．所有在軌運行的地球同步衛(wèi)星距地面的高度都相同D．所有在軌運行的地球同步衛(wèi)星距地面的高度可以不相同2.[2023·廣東省汕尾市質(zhì)監(jiān)]設想從山上水平拋出一塊石頭，如圖所示．由于重力作用，石頭會沿著彎曲的路徑落到地上，并且石頭的拋出速度越大，石頭飛行的距離越遠．由此推想，當石頭拋出的速度足夠大時，它將繞地球做圓周運動而不再落向地面，成為人造衛(wèi)星．則這個足夠大的速度是()A．v＝7.9km/sB．v<7.9km/sC．v＝11.2km/sD．v>11.2km/s3．[2023·湖南卷]根據(jù)宇宙大爆炸理論，密度較大區(qū)域的物質(zhì)在萬有引力作用下，不斷聚集可能形成恒星．恒星最終的歸宿與其質(zhì)量有關(guān)，如果質(zhì)量為太陽質(zhì)量的1～8倍將坍縮成白矮星，質(zhì)量為太陽質(zhì)量的10～20倍將坍縮成中子星，質(zhì)量更大的恒星將坍縮成黑洞．設恒星坍縮前后可看成質(zhì)量均勻分布的球體，質(zhì)量不變，體積縮小，自轉(zhuǎn)變快．不考慮恒星與其它物體的相互作用．已知逃逸速度為第一宇宙速度的eq\r(2)倍，中子星密度大于白矮星．根據(jù)萬有引力理論，下列說法正確的是()A．同一恒星表面任意位置的重力加速度相同B．恒星坍縮后表面兩極處的重力加速度比坍縮前的大C．恒星坍縮前后的第一宇宙速度不變D．中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度4．[2023·江蘇省淮安市調(diào)研]北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BDS)是我國自主研發(fā)的繼GPS、GLONASS之后的第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)．該系統(tǒng)包括5顆地球同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星．關(guān)于其中的地球同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是()A．它運行的周期為24小時B．它運行的線速度大于第一宇宙速度C．它可以定點在淮安區(qū)文通塔的正上方D．它到地面的距離比月球到地面的距離大5．[2023·廣東小潮州市質(zhì)檢]“祝融號”火星車的高度有185cm，重量達到240kg，設計壽命為3個火星月，相當于約92個地球日．“祝融號”火星車將在火星上開展地表成分、物質(zhì)類型分布、地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及火星氣象環(huán)境等探測工作．已知火星直徑約為地球的一半，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的十分之一，則“祝融號”在火星上受到的重力大小最接近()A．240NB．960NC．1200ND．2400N6．[2023·四川省成都市考試]某星球和地球均可視為質(zhì)量均勻分布的球體，該星球的密度是地球密度的2倍，它表面處的重力加速度是地面上重力加速度的4倍，則該星球的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的()A．eq\f(1,2)倍B．2eq\r(2)倍C．4倍D．16倍7．[2023·遼寧省月考]北京時間2023年1月9日06時00分，我國在文昌航天發(fā)射場用“長征七號”改運載火箭，成功將“實踐二十三號”衛(wèi)星發(fā)射升空．認為衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運動，已知引力常量為G，地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星運行的周期為T，則根據(jù)以上信息可求得()A．衛(wèi)星的質(zhì)量B．地球表面的重力加速度大小C．衛(wèi)星的向心加速度大小D．衛(wèi)星離地的高度8.[2023·湖南省聯(lián)考](多選)地球和月球在長期相互作用過程中，形成了“潮汐鎖定”．月球總是一面正對地球，另一面背離地球，月球繞地球的運動可看成勻速圓周運動．以下說法正確的是()A．月球的公轉(zhuǎn)周期與自轉(zhuǎn)周期相同B．地球?qū)υ虑虻囊Υ笥谠虑驅(qū)Φ厍虻囊．月球上遠地端的向心加速度大于近地端的向心加速度D．若測得月球公轉(zhuǎn)的周期和半徑可估測月球質(zhì)量9．[2023·浙江省考試]神舟十二號載人飛船于2021年6月17日9時22分發(fā)射，12分鐘后貨運飛船船箭分離，飛船進入預定軌道．此后，飛船繞地球飛行三圈，每繞飛半圈變軌一次，于當日15時54分采用自主快速交會對接模式，精準對接于天和核心艙前向端口，與此前已對接的天舟二號貨運飛船一起構(gòu)成三艙組合體，這標志著中國人首次進入自己的空間站．為方便研究，核心艙近似看作在地球引力作用下做勻速圓周運動，已知核心艙圓軌道離地面高度約為400km，地球半徑約為6400km.則()A．三艙組合體的加速度比對接前的二艙組合體的加速度大B．載人飛船的發(fā)射速度不大于第一宇宙速度，而空間站的運行速度大于8km/sC.空間站上宇航員24h內(nèi)看到日出次數(shù)一定少于18次D．載人飛船對接前在高于“天和”核心艙的軌道上做圓周運動，則開始對接時發(fā)動機應向下方噴氣10.[2023·遼寧省沈陽市模擬]如圖所示，A為靜止在赤道上的物體，B為近地圓軌道衛(wèi)星，C為地球同步衛(wèi)星．A、B、C三物體質(zhì)量相同，向心加速度大小分別為aA、aB、aC，向心力大小分別為FA、FB、FC，線速度大小分別為vA、vB、vC，周期分別為TA、TB、TC，則()A．a(chǎn)B>aC>aAB．FA＝FB>FCC．vA>vB>vCD．TB>TA＝TC11．[2023·北京師大附中期末]如圖所示，甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質(zhì)量為M和2M的行星做勻速圓周運動．下列說法正確的是()A．甲的向心加速度比乙的大B．甲的運行周期比乙的大C．甲的角速度比乙的大D．甲的線速度比乙的大12．[2023·廣東省期中]中國空間站“天和”核心艙繞地球飛行的軌道可視為圓軌道，軌道離地面的高度約為地球半徑的eq\f(1,16).已知地球表面重力加速度大小為g(忽略地球自轉(zhuǎn))，地球的半徑為R，則核心艙飛行的周期為()A．eq\f(17π,32)eq\r(\f(17R,g))B．eq\f(π,32)eq\r(\f(17R,g))C．eq\f(7π,16)eq\r(\f(17R,g))D．eq\f(17π,16)eq\r(\f(17R,g))

專題29雙星問題衛(wèi)星的變軌1．“天問一號”探測器成功在火星軟著陸，使我國成為世界上第一個首次探測火星就實現(xiàn)“繞、落、巡”三項任務的國家．“天問一號”在火星停泊軌道運行時，近火點距離火星表面2.8×102km、遠火點距離火星表面5.9×105km，則“天問一號”()A．在近火點的加速度比遠火點的小B．在近火點的運行速度比遠火點的小C．在近火點的機械能比遠火點的小D．在近火點通過減速可實現(xiàn)繞火星做圓周運動2．[2023·浙江省聯(lián)考]探月工程嫦娥五號返回器順利帶回月壤，圓滿完成了我國首次地外天體采樣任務．如圖所示為嫦娥五號衛(wèi)星繞月球運行時的三條軌道．其中軌道1是近月圓軌道，軌道2、3是變軌后的橢圓軌道．M、N分別為相應軌道上的遠月點，則()A．若已知衛(wèi)星在軌道1的運行周期和萬有引力常量，可以估算月球的平均密度B．若已知衛(wèi)星在軌道2的運行周期和萬有引力常量，可以計算月球的質(zhì)量C．無法確定衛(wèi)星在軌道1、2、3上的P點速度大小關(guān)系D．衛(wèi)星在M點的機械能大于在N點的機械能3.[2023·重慶市一診](多選)在文昌發(fā)射站發(fā)射了首顆火星探測器“天問一號”，已知火星公轉(zhuǎn)半徑是地球公轉(zhuǎn)半徑的1.5倍，天問一號發(fā)射后沿霍曼轉(zhuǎn)移軌道運動，可認為地球和火星在同一平面沿同一方向繞太陽做勻速圓周運動，如圖所示．則下列說法正確的是()A．地球繞太陽運動的加速度小于火星繞太陽運動的加速度B．探測器沿霍曼軌道飛往火星過程中做減速運動C.火星探測器“天問一號”的發(fā)射速度v應滿足：7.9km/s<v<11.2km/sD．探測器沿霍曼轉(zhuǎn)移軌道運動的周期為eq\f(15\r(5),4)月4.[2023·河南省開封市模擬]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7.9km/s對應的近地環(huán)繞圓軌道，軌道Ⅱ為橢圓軌道，軌道Ⅲ為與第二宇宙速度11.2km/s對應的脫離軌道，a、b、c三點分別位于三條軌道上，b點為軌道Ⅱ的遠地點，b、c點與地心的距離均為軌道Ⅰ半徑的2倍，則()A．衛(wèi)星在軌道Ⅱ的運行周期為軌道Ⅰ周期的2倍B.衛(wèi)星經(jīng)過a點的速率為經(jīng)過b點速率的eq\r(2)倍C．衛(wèi)星在a點的加速度大小為在c點加速度大小的2倍D．質(zhì)量相同的衛(wèi)星在b點的機械能小于在c點的機械能5.天問一號探測器著陸火星取得成功，邁出了我國星際探測征程的重要一步，在火星上首次留下國人的印跡．天問一號探測器成功發(fā)射后，順利被火星捕獲，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星．經(jīng)過軌道調(diào)整，探測器先沿橢圓軌道Ⅰ運行，之后進入稱為火星停泊軌道的橢圓軌道Ⅱ運行，如圖所示，兩軌道相切于近火點P，則天問一號探測器()A．在軌道Ⅱ上處于受力平衡狀態(tài)B．在軌道Ⅰ運行周期比在軌道Ⅱ時短C．從軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ在P處要加速D．沿軌道Ⅰ向P飛近時速度