第1部分 专题4 万有引力与航天（课件+练习）-2020版高考二轮复习考前增分天天练物理

增分强化练 [基础增分题组] 1．(2019·高考天津卷)2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”．已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的(　　) A．周期为 　　　　 B．动能为 C．角速度为 D．向心加速度为 解析：由万有引力提供向心力可得，故D错误． ，故C错误；解得a＝，故B错误；解得ω＝mv2＝，由于Ek＝，故A正确；解得v＝＝ma，可得T＝ r＝mω2r＝m＝m 答案：A 2．(2019·北京昌平区抽测)如图所示，地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆．已知哈雷彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，由此可知 (　　) [来源:学&科&网] A．地球质量与哈雷彗星质量之比为18∶1 B．地球的公转周期与哈雷彗星的公转周期之比为1∶ C．地球的公转周期与哈雷彗星的公转周期之比为1∶18 D．地球受到太阳的引力与哈雷彗星在远日点时受到太阳的引力之比为182∶1 解析：地球和哈雷彗星绕太阳转动，只能求出太阳质量的关系式，不能求出地球质量与哈雷彗星质量的关系式，所以无法求得地球质量与哈雷彗星质量之比，根据万有引力公式F＝，故B正确，C错误． ＝1∶＝＝k可得：地球的公转周期与哈雷彗星的公转周期之比为无法求得地球受到太阳的引力与哈雷彗星在远日点时受到太阳的引力之比，故A、D错误；根据开普勒第三定律 答案：B 3.(多选)(2019·江苏扬州模拟)2019年4月10日，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片如图所示．黑洞是一种密度极大、引力极大的天体，以至于光都无法逃逸(光速为c)．若黑洞的质量为M，半径为R，引力常量为G，其逃逸速度公式为v′＝.如果天文学家观测到一天体以速度v绕某黑洞做半径为r的匀速圆周运动，则下列说法正确的有(　　)[来源:Zxxk.Com] A．M＝ B．M＝Gv2r C．该黑洞的最大半径为 D．该黑洞的最小半径为 解析：根据万有引力提供向心力有：G，故C正确，D错误． ，黑洞的最大半径Rm＝，得R＝，故A正确，B错误；根据逃逸速度公式v′＝，得黑洞的质量M＝＝m 答案：AC 4.(2019·河北唐山联考)2018年6月14日11时06分，我国探月工程嫦娥四号“鹊桥”中继星顺利进入环绕地月拉格朗日L2点运行的轨道，为地月信息联通搭建“天桥”．如图所示，该L2点位于地球与月球连线的延长线上，“鹊桥”位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动，已知地球、月球和“鹊桥”的质量分别为Me、Mm、m，地球和月球之间的平均距离为R，L2点到月球中心的距离为x，则x满足(　　) A.(R＋x) ＝ B.(R＋x) ＝ C.(R＋x) ＝＋ D.(R＋x) ＝＋ 解析：由题可知：“鹊桥”与月球同步绕地球做圆周运动，设角速度为ω，根据万有引力提供向心力，则对地、月系统：＝Mmω2R 对“鹊桥”：＝mω2(R＋x) ＋ 整理可以得到：(R＋x)，故选项C正确，A、B、D错误． ＝＋ 答案：C 5.(2019·湖北八市联考)2018年12月27日，北斗三号基本系统已完成建设，开始提供全球服务．其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示：a为低轨道极地卫星，b为地球同步卫星，c为倾斜轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，周期与地球自转周期相同．下列说法正确的是(　　) A．卫星a的线速度比卫星c的线速度小 B．卫星b的向心加速度比卫星c的向心加速度大 C．卫星b和卫星c的线速度大小相等 D．卫星a的机械能一定比卫星b的机械能大 解析：人造卫星在围绕地球做匀速圆周运动的过程中由万有引力提供向心力，根据万有引力定律和匀速圆周运动知识得G，由题意可知，卫星a的轨道半径小于卫星c的轨道半径，故卫星a的线速度大于卫星c的线速度；卫星b和卫星c的周期相同，轨道半径相同，故卫星b的线速度等于卫星c的线速度，卫星b的向心加速度等于卫星c的向心加速度，A、B项错误，C项正确．由于不知道卫星的质量关系，故无法判断卫星a的机械能与卫星b的机械能关系，D项错误． ，a＝，解得：v＝＝ma＝m 答案：C 6．(2019·湖南长沙联考)2017年8月12日，“墨子号”取得最新成果——国际上首次成功实现千公里级的星地双向量子通信，为构建覆盖全球的量子保密通信网络奠定了坚实的科学和技术基础，至此，“墨子号”量子卫星提前、圆满地完成了预先设定的全部三大科学目标．假设“墨子号”绕地球做匀速圆周运动，监测系统测得“墨子号”在经过小于运行周期的时间t内运行的弧长为s，其与地心连线扫过的角度为θ(弧度)，引力常量为G