专题限时集训4 万有引力与航天-2021新高考物理二轮复习【名师导航】Word练习(广东专版)

专题限时集训(四) (建议用时：40分钟) 1．(多选)(2020·江苏高考·T7)甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有(　　) A．由v＝倍 可知，甲的速度是乙的 B．由a＝ω2r可知，甲的向心加速度是乙的2倍 C．由F＝G可知，甲的向心力是乙的 D．由倍 ＝k可知，甲的周期是乙的2 CD　[卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，则F向＝，故D正确。]＝2＝＝k，可得，故C正确；两卫星均绕地球做圆周运动，根据开普勒第三定律＝＝，两颗人造卫星质量相等，可得，故B错误；根据F向＝＝＝，代入数据可得，故A错误；因为在不同轨道上两卫星的角速度不一样，故不能根据a＝ω2r得出两卫星加速度的关系，卫星的运行加速度a＝＝＝，代入数据可得得出甲乙速度的关系，卫星的运行线速度v＝r＝ma，A。因为在不同轨道上g是不一样的，故不能根据v＝＝mω2r＝m＝ 2．(易错题)2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，全人类首次实现月球背面软着陆。嫦娥四号登陆月球前，在环月轨道上做匀速圆周运动，其与月球中心连线在单位时间内扫过的面积为S，已知月球的质量为M，引力常量为G，不考虑月球的自转，则环月轨道的半径r为(　　) A． D． C． B． A　[根据万有引力提供向心力有，选项A正确。]，解得r＝＝r＝，嫦娥四号单位时间内扫过的面积S＝，解得v＝＝ [易错点评]　本题的易错点是不能灵活应用“单位时间内扫过的面积为S”的条件。 3．(多选)(2020·湖北黄石模拟)我国的火星探测任务基本确定，将于2020年左右发射火星探测器。若质量为m的火星探测器在距离火星表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T，已知火星半径为R，引力常量为G，则(　　) A．探测器的线速度v＝ B．探测器的角速度ω＝ C．探测器的向心加速度a＝ D．火星表面的重力加速度g＝ BD　[探测器做匀速圆周运动的轨道半径为r＝R＋h，探测器运行的线速度v＝，故D正确。]＝＝m′g，解得g＝，物体在火星表面的加速度等于火星表面的重力加速度，根据重力等于万有引力有Gr，解得火星质量为M＝＝m，故C错误；探测器绕火星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有G=ma可得探测器的向心加速度应为a＝，故B正确；设火星质量为M，根据万有引力公式，故A错误；根据角速度与周期的关系公式可知，探测器的角速度ω＝＝ 4．(易错题)半径为R的某均匀球形天体上，两“极点”处的重力加速度大小为g，“赤道”处的重力加速度大小为“极点”处的，已知引力常量为G，则下列说法正确的是(　　) A．该天体的质量为 B．该天体的平均密度为 C．该天体的第一宇宙速度为 D．该天体的自转周期为2π D　[在“两极”点处有G，故D项正确。]R，解得该天体的自转周期为T＝2πmg＝m－，选项C错误；在“赤道”处有，解得该天体的第一宇宙速度为v＝，故B项错误；由mg＝m＝，故A项错误；该天体的平均密度为ρ＝＝mg，解得该天体的质量为M＝ [易错点评]　本题的易错点是不清楚物体赤道处的动力学特点。 5．假设“嫦娥三号”登月轨迹如图所示。图中M点为环绕地球运行的近地点，N点为环绕月球运行的近月点。a为环绕月球运行的圆轨道，b为环绕月球运行的椭圆轨道，下列说法正确的是(　　) A．“嫦娥三号”在环绕地球轨道上的运行速度大于11.2 km/s B．“嫦娥三号”在M点进入地月转移轨道时应点火加速 C．设“嫦娥三号”在圆轨道a上经过N点时的加速度为a1，在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a2，则a1>a2 D．“嫦娥三号”在圆轨道a上运行时的动能大于在椭圆轨道b上的任意一点运行时的动能 B　[地球的第二宇宙速度是11.2 km/s，达到此值时，卫星将脱离地球的束缚绕太阳运动，故“嫦娥三号”在环绕地球轨道上的运行速度不可能大于11.2 km/s，选项A错误；“嫦娥三号”要脱离地球，要在M点点火加速让其进入地月转移轨道，选项B正确；由a＝，知“嫦娥三号”经过圆轨道a上的N点和椭圆轨道b上的N点时的加速度相等，选项C错误；“嫦娥三号”要从b轨道变轨到a轨道需要减速，选项D错误。] 6.石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的电梯，电梯始终相对地面静止。如图所示，假设某物体B乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处，与同高度运行的卫星A、地球同步卫星C相比较，下列说法正确的是(　　) A．物体B的角速度大于卫星A的角速度 B．物体B的线速度大于卫星A的线速度 C．物体B的线速度大于卫星C的线速度 D．若物体B突然脱离电梯，B将做近心运动 D　[对卫星A和同