专题复习训练（10）万有引力与航天-2022届高三物理一轮复习（学生版+教师版）

高考物理专题复习（10）万有引力与航天 一、选择题（1-10题为单选，11-19题为多选） 1．如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体，B、C是在赤道平面内的两颗人造卫星，B位于离地面高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．下列关系正确的是（ ） A．物体A随地球自转的线速度大于卫星B的线速度 B．卫星B的角速度小于卫星C的角速度 C．物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期 D．物体A随地球自转的向心加速度小于卫星C的向心加速度 【答案】D 【解析】【分析】【详解】A．根据知v= C的轨道半径大于B的轨道半径，则B的线速度大于C的线速度，A、C的角速度相等，根据v=rω知，C的线速度大于A的线速度，可知物体A随地球自转的线速度小于卫星B的线速度，故A错误．B．根据知 因为C的轨道半径大于B的轨道半径，则B的角速度大于C的角速度，故B错误． C．A的周期等于地球的自转周期，C为地球的同步卫星，则C的周期与地球的自转周期相等，所以物体A随地球自转的周期等于卫星C的周期，故C错误． D．因为AC的角速度相同，根据a=rω2知，C的半径大于A的半径，则C的向心加速度大于 A的向心加速度，所以物体A随地球自转的向心加速度小于卫星C的向心加速度，故D正确．故选D． 2．图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测．下列说法正确的是（ ） A．发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度 B．在绕月圆轨道上，卫星的周期与卫星质量有关 C．卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比 D．在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力 【答案】C【解析】 【分析】【详解】第三宇宙速度是卫星脱离太阳系的最小发射速度，所以“嫦娥一号”卫星的发射速度一定小于第三宇宙速度，A项错误；设卫星轨道半径为r，由万有引力定律知卫星受到引力F＝G，C项正确．设卫星的周期为T，由G＝mr得T2＝r3，所以卫星的周期与月球质量有关，与卫星质量无关，B项错误．卫星在绕月轨道上运行时，由于离地球很远，受到地球引力很小，卫星做圆周运动的向心力主要是月球引力提供，D项错误． 3．宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统，设某双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，转动周期为T，轨道半径分别为RA、RB且RA<RB，引力常量G已知，则下列说法正确的是（　　） A．星球A所受的向心力大于星球B所受的向心力 B．星球A的线速度一定等于星球B的线速度 C．星球A和星球B的质量之和为 D．双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大 【答案】D【解析】 【分析】【详解】 A．双星靠相互间的万有引力提供圆周运动的向心力，所以两个星球的向心力大小相等，选项A错误； B．双星的角速度相等，根据知，两星球半径不同，则线速度不相等，选项B错误；C．对于星球A，有对于星球B，有 又联立解得选项C错误； D．根据，双星之间的距离增大，总质量不变，则转动的周期变大，选项D正确。故选D。 4．中国在西昌卫星发射中心成功发射“亚太九号”通信卫星，该卫星运行的轨道示意图如图所示，卫星先沿椭圆轨道1运行，近地点为Q，远地点为P。当卫星经过P点时点火加速，使卫星由椭圆轨道1转移到地球同步轨道2上运行，下列说法正确的是（　　） A．卫星在轨道1和轨道2上运动时的机械能相等 B．卫星在轨道1上运行经过P点的速度大于经过Q点的速度 C．卫星在轨道2上时处于超重状态 D．卫星在轨道1上运行经过P点的加速度等于在轨道2上运行经过P点的加速度 【答案】D【解析】【分析】【详解】 A．卫星在轨道1上运行经过P点需点火加速进入轨道2，所以卫星在轨道2上的机械能大于轨道1上运动时的机械能，A错误； B．P点是远地点，Q点是近地点，根据开普勒第二定律可知卫星在轨道1上运行经过P点的速度小于经过Q点的速度，B错误； C．卫星在轨道2上时处于失重状态，C错误；D．根据牛顿第二定律和万有引力定律得所以卫星在轨道2上经过P点的加速度等于在轨道1上经过P点的加速度，D正确。故选D。 5．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法不正确的是（　　） A．要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在圆轨道1的Q点和椭圆轨道2的远地点P分别点火加速一次 B．由于卫星由圆轨道1送入圆轨道3点火加速两次，则卫星在圆轨道3上正常运行速度大于卫星在圆轨道1上正常运行速度 C．卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定