2018屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題一力與運動第4講力和天體運動逐題對點特訓(xùn)

1、專題1 第4講 力和天體運動1(2017內(nèi)蒙古部分學(xué)校聯(lián)考)已知一質(zhì)量為m的物體分別靜置在北極與赤道時，物體對地面的壓力差為N，假設(shè)地球是質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R.則地球的自轉(zhuǎn)周期為(A)A2B2C2D2解析 由于地球的自轉(zhuǎn)，所以在兩極有G極，在赤道有G赤mR，又因為重力大小等于物體對地面的壓力大小，所以NG極G赤mR，則T2，選項A正確2(2017貴州貴陽檢測)2016年10月19日凌晨，“神舟十一號”飛船經(jīng)歷5次變軌后與“天宮二號”目標(biāo)飛行器在距地面393 km的近圓軌道上，成功進行了空間交會對接，再次上演“太空之吻”，下列關(guān)于“天宮二號”、飛船和航天員的說法正確的是(D)A航天員在“

2、天宮二號”內(nèi)的“私人睡眠站”中睡覺時處于平衡狀態(tài)B由于軌道上有極其稀薄的大氣，若不加干預(yù)，“天宮二號”的動能會減小C為了實現(xiàn)對接，飛船和“天宮二號”應(yīng)在同一軌道上運行，且兩者的速度都應(yīng)大于第一宇宙速度D飛船應(yīng)先在比“天宮二號”半徑小的軌道上加速逐漸靠近“天宮二號”，兩者速度接近時實現(xiàn)對接解析 宇航員在“天宮二號”內(nèi)，萬有引力提供其做圓周運動的向心力，因此應(yīng)處于完全失重狀態(tài)，選項A錯誤；如果不加干預(yù)，由于稀薄大氣的作用，“天宮二號”受到阻力速度減小而做向心運動，由Gm，得v，顯然“天宮二號”的軌道半徑減小，線速度增大，動能應(yīng)增大，選項B錯誤；為了完成對接，“神舟十一號”應(yīng)從比“天宮二號”略低的軌

3、道上加速，且二者的運行速度均小于第一宇宙速度，選項C錯誤，D正確3(2017河南洛陽統(tǒng)考)神舟十一號飛船經(jīng)歷多次變軌，到達與天宮二號距離地面393公里高的相同軌道，終于與天宮二號自動交會對接成功地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱對地靜止衛(wèi)星，是運行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，衛(wèi)星距離地球表面的高度約為36 000 km，運行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時間相等，即23時56分4秒探空火箭在3 000 km高空仍發(fā)現(xiàn)有稀薄大氣由以上信息可知(A)A神舟十一號飛船變軌前發(fā)動機點火瞬間，飛船速度的變化量小于其所噴出氣體速度的變化量B神舟十一號飛船在點火后的變軌過程中機械能守恒C僅由題中已知量可以求出天宮二

4、號在對接軌道的公轉(zhuǎn)周期D神舟十一號飛船在返回地球的過程中速率在逐漸減小解析 神舟十一號飛船變軌前發(fā)動機點火瞬間，根據(jù)動量定理，飛船動量的變化量與所噴出氣體動量的變化量大小相等，由于飛船質(zhì)量大于所噴出氣體的質(zhì)量，所以飛船速度變化量小于其所噴出氣體速度的變化量，選項A正確；神舟十一號飛船在點火后的變軌過程中，發(fā)動機做功使飛船的機械能增大，選項B錯誤；由于題中沒有給出地球半徑，不能得出天宮二號的軌道半徑和同步衛(wèi)星運動的軌道半徑，不能求出天宮二號在對接軌道的公轉(zhuǎn)周期，選項C錯誤；神舟十一號飛船在返回地球的過程中由于重力做功，速率在逐漸增大，選項D錯誤4(2017黑龍江五校聯(lián)考)如圖所示，A為近地氣象衛(wèi)

5、星，B為遠地通訊衛(wèi)星，假設(shè)它們都繞地球做勻速圓周運動已知地球半徑為R，衛(wèi)星A距地面高度可忽略不計，衛(wèi)星B距地面高度為h，不計衛(wèi)星間的相互作用力則下列說法正確的是(D)A若兩衛(wèi)星質(zhì)量相等，發(fā)射衛(wèi)星B需要的能量少B衛(wèi)星A與衛(wèi)星B運行周期之比為C衛(wèi)星A與衛(wèi)星B運行的加速度大小之比為D衛(wèi)星A與衛(wèi)星B運行速度大小之比為解析 雖然衛(wèi)星B的速度小于衛(wèi)星A的速度，但衛(wèi)星B的軌道比衛(wèi)星A的高，所具有的引力勢能大，所以發(fā)射衛(wèi)星B需要的能量大，選項A錯誤；根據(jù)開普勒第三定律可知，所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，即衛(wèi)星A與衛(wèi)星B運行周期之比為，則選項B錯誤；由ma，則a，所以衛(wèi)星A與

6、衛(wèi)星B運行的加速度大小之比為，選項C錯誤；由，得v，衛(wèi)星A與衛(wèi)星B運行速度大小之比為，所以選項D正確5(2017云南七校聯(lián)考)(多選)嫦娥五號探測器將由長征五號運載火箭在中國文昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空如果嫦娥五號經(jīng)過若干次軌道調(diào)整后，先在距離月球表面h的高度處繞月球做勻速圓周運動，然后開啟反沖發(fā)動機，嫦娥五號著陸器暫時處于懸停狀態(tài)，最后實現(xiàn)軟著陸，自動完成月面樣品采集，并從月球起飛，返回地球月球的半徑為R且小于地球的半徑，月球表面的重力加速度為g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量為G.不考慮月球的自轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是(BD)A嫦娥五號探測器繞月球做勻速圓周運動的速度可能大于地球的第一宇宙

7、速度B月球的平均密度C嫦娥五號探測器在繞月球做勻速圓周運動的t時間內(nèi)，繞月球運轉(zhuǎn)圈數(shù)nD根據(jù)題給數(shù)據(jù)可求出月球的第一宇宙速度解析 設(shè)月球的質(zhì)量為M，對于在月球表面處質(zhì)量為m0的物體有m0g0G，又因為；所以，選項B正確；嫦娥五號探測器在圓軌道上運動時，有Gm(Rh)，解得T，故繞月球運轉(zhuǎn)圈數(shù)n，選項C錯誤；根據(jù)mg0m，得月球的第一宇宙速度v，選項D正確；因為月球的半徑小于地球的半徑，月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，所以月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故嫦娥五號探測器繞月球做勻速圓周運動的速度小于地球的第一宇宙速度，選項A錯誤6(2017廣西模擬)2016年10月17日

8、“神舟十一號”載人飛船發(fā)射成功，飛船入軌后經(jīng)過約2天的獨立飛行完成與“天宮二號”的對接如圖所示，“天宮二號”處于離地面高h393 km的圓軌道A上，“神舟十一號”處于圓軌道B上“神舟十一號”在位置1點火后沿軌道C運動到位置2，然后沿軌道A運動，通過調(diào)整自己與前方的“天宮二號”的相對距離和姿態(tài)，最終對接已知地球半徑為R6 371 km，引力常量為G6.671011Nm2/kg2，地球質(zhì)量為M6.01024kg，不計大氣阻力下列說法正確的是(C)A“天宮二號”在軌道A上的運行周期比“神舟十一號”在軌道B上的運行周期小B“天宮二號”在軌道A上的加速度比“神舟十一號”在軌道B上的加速度大C“天宮二號”

9、在軌道A上的運行速率約為7.7 km/sD“神舟十一號”在位置2時的機械能小于在位置1時的機械能解析 由m2r，得T，可知半徑越大，周期越大，選項A錯誤由ma，得加速度a，半徑越大，加速度越大，選項B錯誤由m0，得v7.7 km/s，選項C正確“神舟十一號”在軌道C上運動時，由于點火加速，故其機械能增加，選項D錯誤7(2017安徽重點中學(xué)聯(lián)考)我國第一顆繞月探測衛(wèi)星“嫦娥一號”從A點進入地月轉(zhuǎn)移軌道段后，關(guān)閉發(fā)動機，在萬有引力作用下，通過P點時受到地球和月球的萬有引力的合力為零，“嫦娥一號”到達月球附近后在B點重新啟動發(fā)動機進入環(huán)月軌道段，忽略空氣阻力，則下列說法正確的是(C)A“嫦娥一號”在

10、A點進入地月轉(zhuǎn)移軌道前要向前噴氣減速B“嫦娥一號”到達B點后需加速才能進入環(huán)月軌道C“嫦娥一號”運動到P點時速度最小D“嫦娥一號”從A點(不含A點)運動到B點(不含B點)的過程中機械能不守恒解析 “嫦娥一號”在A點變軌做離心運動，故要向后噴氣加速，選項A錯誤；“嫦娥一號”在B點由高軌道進入低軌道做勻速圓周運動，由于在PB段月球的引力做正功，故速度較大，所需的向心力大于萬有引力提供的向心力，故要進入穩(wěn)定的圓軌道，需要先減速，選項B錯誤；在AP段地球的引力做負功，故“嫦娥一號”速度一直減小，在PB段月球的引力做正功，故速度增大，因此在P點時的速度最小，選項C正確；忽略空氣阻力，從A點運動到B點的過

11、程中關(guān)閉發(fā)動機，則全過程中只有萬有引力做功，則機械能是守恒的，選項D錯誤8(2017廣東百校聯(lián)考)2016年10月17日，“神舟十一號”飛船載著航天員景海鵬、陳冬發(fā)射升空，準備與“天宮二號”空間實驗室對接對接從接觸開始，經(jīng)過捕獲、緩沖、校正、拉回等技術(shù)動作，實現(xiàn)剛性連接，形成組合體對接前，“天宮二號”、“神舟十一號”飛船的高度均約393千米，二者相距一定的距離均做勻速圓周運動，繞地球轉(zhuǎn)一圈的時間為T90分鐘地球半徑R為6 400千米，引力常量G已知則下列說法正確的是(C)A“天宮二號”的運行速度大于第一宇宙速度B若在“天宮二號”太空艙中無初速度釋放一小球，小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運動C根據(jù)以上數(shù)據(jù)可求

12、出地球質(zhì)量MD增加“神舟十一號”的動能，才能實現(xiàn)與“天宮二號”的對接解析 根據(jù)萬有引力提供向心力知Gm，可得v，由于“天宮二號”的軌道半徑大于地球半徑，故運行速度小于第一宇宙速度，選項A錯誤；在“天宮二號”太空艙無初速度釋放小球，小球?qū)⒁廊幌鄬μ张撿o止，同“天宮二號”一起繞地球做勻速圓周運動，選項B錯誤；對“天宮二號”有Gm(Rh)，故能求出地球質(zhì)量M、選項C正確；增加“神舟十一號”的能動，即速度增大，“神舟十一號”將變軌到更高軌道，選項D錯誤9(2017廣東深圳二調(diào))(多選)兩顆相距足夠遠的行星a、b，半徑均為R0，兩行星各自周圍衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)速度的平方v2與公轉(zhuǎn)半徑的倒數(shù)的關(guān)系圖象如圖所示，

13、則關(guān)于兩顆行星及它們的衛(wèi)星的描述，正確的是(AB)A行星a的質(zhì)量較大B行星a的第一宇宙速度較大C取相同公轉(zhuǎn)半徑，行星a的衛(wèi)星向心速度較小D取相同公轉(zhuǎn)速度，行星a的衛(wèi)星周期較小解析 根據(jù)Gm和Gmg，得行星的第一宇宙速度v，由圖示知vavb，MaMb，選項A、B正確；由a得，公轉(zhuǎn)半徑r相同時，行星a的衛(wèi)星向心加速度較大，選項C錯誤；由圖示知兩行星的衛(wèi)星公轉(zhuǎn)速度相同時，公轉(zhuǎn)半徑rarb，由v得，行星a的衛(wèi)星周期較大，選項D錯誤10(2017湖北黃岡模擬)科學(xué)家新發(fā)現(xiàn)一未知的小行星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓該行星每隔一定的時間會運動到日地連線的延長線上，如圖所示已知該行星繞太陽運行的半徑是地球

14、繞太陽運行半徑的4倍，某時刻該行星運行到太陽和地球連線的延長線上，從此刻開始，行星再次運行到太陽和地球連線的延長線上的最短時間(以年為單位)為(C)A1B8CD解析 由開普勒第三定律和r1r214，可得行星的周期T28T18年，設(shè)該行星經(jīng)過n年再次運行到太陽和地球連線的延長線上，地球比行星多運行了一圈，有n2，解得n，選項C正確11(2017安徽江淮十校聯(lián)考三)根據(jù)道我國將于2018發(fā)射“嫦娥四號”飛船，實現(xiàn)人類首次月球背面著陸“嫦娥四號”著陸后，為了保證通信，需要向“地月拉格朗日點”另發(fā)射一顆“中繼衛(wèi)星”，如圖所示“地月拉格朗日點”位于地球和月球連線的延長線上，在該點“中繼衛(wèi)星”與月球同步一

15、起繞地球做圓周運動若地球和月球的距離為月球和“中繼衛(wèi)星”距離的k倍，則以下說法正確的是(B)A“中繼衛(wèi)星”的向心力由月球的引力提供B“中繼衛(wèi)星”的向心力由地球和月球引力的合力提供C地、月質(zhì)量之比為D地、月質(zhì)量之比為解析 中繼衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，它分別受地球和月球?qū)λ娜f有引力作用，所以中繼衛(wèi)星的向心力由地球和月球引力的合力提供，選項A錯誤，B正確；設(shè)地月距離為r1，月球到中繼衛(wèi)星的距離為r2，月球、中繼衛(wèi)星繞地球的周期為T，根據(jù)牛頓運動定律有M月r1，m(r1r2)，r1kr2，解得，選項C、D錯誤12(2017廣州綜合測試一)(多選)假設(shè)地球同步衛(wèi)星繞地球運行的軌道半徑為地球半徑的6.

16、6倍，地球赤道平面與地球公轉(zhuǎn)平面共面站在地球赤道某地的人，日落后4小時的時候，在自己頭頂正上方觀察到一顆恰好被陽光照亮的人造地球衛(wèi)星，若該衛(wèi)星在赤道所在平面內(nèi)做勻速圓周運動則此人造衛(wèi)星(ABD)A距地面高度等于地球半徑B繞地球運行的周期約為4小時C繞地球運行的角速度與同步衛(wèi)星繞地球運行的角速度相同D繞地球運行的速率約為同步衛(wèi)星繞地球運行速率的1.8倍解析 如圖所示，太陽光可認為是平行光，O是地心，人開始在A點，這時剛好日落，因為24小時地球轉(zhuǎn)一圈，所以經(jīng)過4小時，地球轉(zhuǎn)了60，即AOC60，此時人已經(jīng)到了B點，衛(wèi)星在人的正上方C點，太陽光正好能照到衛(wèi)星，設(shè)地球的半徑為R，由幾何知識知，衛(wèi)星的軌

17、道半徑為OC2OA2R，則衛(wèi)星離地面的高度hOCRR，選項A正確；設(shè)衛(wèi)星繞地球運行的周期為T1、角速度為1、線速度大小為v1，同步衛(wèi)星繞地球運行的周斯為T224小時、角速度為2、線速度大小為v2，衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心力由萬有引力提供，根據(jù)萬有引力定律得Gm，解得T2，則，解得T1T224 h4 h，選項B正確；根據(jù)萬有引力定律得Gm2r，解得，因為人造衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的半徑不同，故兩衛(wèi)星繞地球運行的角速度不同，選項C錯誤；根據(jù)萬有引力定律得，Gm，解得v，則1.8，選項D正確13(2017安徽合肥模擬) (多選)宇宙空間有一種由三顆星體A、B、C組成的三星體系：它們分別位于等邊三角形ABC的

18、三個頂點上，繞一個固定且共同的圓心O做勻速圓周運動，軌道如圖中實線所示，其軌道半徑rArBrC.忽略其他星體對它們的作用，可知這三顆星體(AC)A線速度大小關(guān)系是vAvBvCB加速度大小關(guān)系是aAaBaCC質(zhì)量大小關(guān)系是mAmBmCD所受萬有引力合力的大小關(guān)系是FAFBFC解析 星體A、B、C的角速度是相同的，所以半徑越小，線速度越小，即vAvBvC，選項A正確；加速度an2r，半徑越大，加速度越大，所以aAaB即mBmC，同理可得mAmC，mAmB，即mAmBmC，選項C正確；所受萬有引力的合力等于向心力，根據(jù)向心力F向man，結(jié)合B、C選項可知，無法判斷向心力的大小，選項D錯誤14(2017河南鄭州模擬)(多選)如圖甲是2015年9月3日北京天安門大閱兵我軍展示的東風(fēng)41洲際彈道導(dǎo)彈如圖乙所示，從地面上A點發(fā)射一枚中遠程地對地導(dǎo)彈，在引力作用下沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標(biāo)B，C為軌道的遠地點，距地面高度為h.已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，不計空氣阻力下列結(jié)論中正確的是(BCD)A導(dǎo)彈在運動過程中只受重力作用，