第十三练 万有引力与航天-2021高考物理【培优限时练·小题突破】

第十三练 万有引力与航天 第十三练 万有引力与航天 (时间：20 分钟，满分：48 分) — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 2021 命 题 预 测 ———————————————————— ( 每年的高考选择题必定涉及到万有引力与航天技术及相关应用方面的问题 ， 预计 2020 年高考要在相关知识与科技、体育运动、生活实际相联系方面入手考查 ， 尤其要注意是航 天科技方面要重点考察。 ) 1．(2020·浙江杭州模拟)已知地球质量为 M，半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，月球质量为 m，月球绕地球运转的轨道半径为 r(r 为地球半径 R 的 60 倍)，周期为 T，万有引力常量为 G，则在月球绕地球运转轨道处的重力加速度大小为( ) A. Gm r2 ( C. )4π2 1 r D. g T2 6 B. Gm R2 2．假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面重力加速度在两极的大小为 g0， 在赤道的大小为 g；地球自转的周期为 T，引力常量为 G.则地球的密度为( ) A. 3π g0－g · B. 3π · g0 GT2 g0 GT2 g0－g C. 3π D. 3π·g0 GT2 3. GT2 g (2020·江西上饶中学月考)对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径 r 与周 期 T 的关系作出如图所示的图象，则可求得地球质量为(已知引力常量为 G)( ) A. 4π2a Gb C. Ga 4π2b B. 4π2b Ga D. Gb 4π2a 4．如图所示，由 A、B 组成的双星系统，绕它们连线上的一点 O 做匀速圆周运动，其 运行周期为 T，A、B 间的距离为 L，它们的线速度之比v1＝2，则( ) ( ＝ )A．A、B 角速度之比为ωA 2 v2 1 ωB 1 B．A、B 质量之比为MA＝2 MB 1 C．A 星球质量为 M ＝4π2L3 A GT2 D．两星球质量之和 M ＋M ＝4π2L3 A B GT2 5. (多选)两颗互不影响的行星 P1、P2，其周围空间某位置的引力加速度 a 与该位置到行星中心距离 r 平方的到数的关系图象如图所示．现 P1、P2 各有一颗近地卫星 S1、S2 绕 P1、P2 做匀速圆周运动，卫星 S1、S2 的引力加速度大小均为 a0(忽略行星的自转)．则下列说法正确的 是 ( ) A．S1 的质量比 S2 的大 B．P1 的质量比 P2 的大 C．P1 的第一宇宙速度比 P2 的大 D．P1 的平均密度比 P2 的大 6. (2020·湖南衡阳调研)(多选)如图所示，同步卫星离地心距离为 r，运行速率为 v1，加速度为 a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为 a2，第一宇宙速度为 v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是( ) A. a1＝ r a2 R R 2 B. a1＝ r a2 C. v1＝ r D.v1＝ R v2 R v2 r 7．2018 年 4 月 10 日，中国北斗卫星导航系统首个海外中心举行揭牌仪式，目前北斗卫星导航系统已有数十颗卫星在不同轨道(假设均为圆轨道)上运行，如图所示．关于这些卫星， 以下说法正确的是( ) A．轨道高的卫星周期短B．质量大的卫星机械能大 C．轨道高的卫星受到的万有引力小D．卫星的线速度都小于第一宇宙速度 8．某同学在研究性学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如表中所示，利用这 些数据来计算地球表面与月球表面之间的距离 s，则下列运算公式中错误的是( ) 地球半径 R＝6 400 km 月球半径 r＝1 740 km 地球表面重力加速度 g0＝9.80 m/s2 月球表面重力加速度 g′＝1.56 m/s2 月球绕地球转动的线速度 v＝1 km/s 月球绕地球转动周期 T＝27.3 天 光速 c＝2.998×105 km/s 用激光器向月球表面发射激光光束，经过约 t＝2.565 s 接收到从月球表 面反射回来的激光信号 A. s＝c· t 2 B. s＝ vT －R－r 2π C. ( 3 g 0 R 2 T 2 4 π 2 )s＝ v2 －R－r D．s＝ g′ －R－r 9. 小型登月器连接在航天站上，一起绕月球做圆周运动，其轨道半径为月球半径的 3 倍， 某时刻，航天站使登月器减速分离，登月器沿如图所示的椭圆轨道登月，在月球表面停留一 段时间完成科考工作后，经快速启动仍沿原椭圆轨道返回，当第一次回到分离点时恰与航天 站对接，登月器快速启动时间可以忽略不计，整个过程中航天站保持原轨道绕