期末复习专项练：万有引力定律及航天练习题 -2021-2022学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

万有引力定律及航天 (2)——2021_2022学年鲁科版（2019）高一物理期末复习专项练 1.在地球(看作质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星，下面的说法中正确的是( ) A.它们的质量可能不同 B.它们的速度大小可能不同 C.它们的向心加速度大小可能不同 D.它们离地心的距离可能不同 2.2018年5月21日，我国发射世界首颗月球中继卫星“鹊桥”，6月14日进入地月拉格朗日点的环绕轨道，为在月球背面着陆的嫦娥四号与地球站之间提供通信链路。如图所示，“鹊桥”中继星处于点上时，会和月、地两天体保持相对静止的状态。设地球的质量为月球的k倍，地月间距为L，拉格朗日点与月球间距为d，地球、月球和“鹊桥”均视为质点，忽略太阳对“鹊桥”中继星的引力。则“鹊桥”中继星处于点上时，下列选项正确的是( ) A.“鹊桥”与月球的线速度之比为 B.“鹊桥”与月球的向心加速度之比为 C.之间的关系为 D.之间的关系为 3.如图所示，为两个轨道共面的人造地球卫星，运行方向相同，A为地球同步卫星，两卫星的轨道半径的比值为k，地球自转周期为。某时刻两卫星距离达到最近，从该时刻起到间距离最远所经历的最短时间为( ) A. B. C. D. 4.2020年12月17日，“嫦娥五号”成功取回月壤样品。“嫦娥五号”探测器经过多次变轨，降落到月球表面上。如图所示，轨道I为圆形轨道，其半径为R；轨道Ⅱ为椭圆轨道；轨道Ⅲ为近月圆轨道（虚线），其半径为r。如果把探测器与月球球心连线扫过的面积与所用时间的比值定义为“面积速率”，则探测器绕月球运动过程中，在轨道I和轨道Ⅲ上的“面积速率”之比为( ) A. B. C. D. 5.如图所示，极地卫星的运行轨道平面通过地球的南、北两极（轨道可视为圆轨道、地球可看成球体），若某一极地卫星从北纬30°的正上方，按图示方向第一次运行至赤道正上方所用的时间为0.25 h。已知纬度是指某点与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角，同步卫星的线速度大小为3.08 km/s。则该极地卫星的线速度大小为( ) A.1.54 km/s B.3.08 km/s C.6.16 km/s D.7.9 km/s 6.我国将在今年择机执行“天问一号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为、速度由减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的，半径约为地球的，地球表面的重力加速度大小为g，忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小约为( ) A. B. C. D. 7.“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为( ) A. B. C. D. 8.1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G。则( ) A. B. C. D. 9.“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日，已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为( ) A. B. C. D. 10.2018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 11.地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为；地球的同步卫星所受的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为，假设三者质量相等，则( ) A. B. C. D. 12.两个靠得很近的天体绕着它们连线上的一点（质心）做圆周运动，构成稳定的双星系统。双星系统运动时，其轨道平面上存在着一些特殊的点，在这些点处，质量极小的物体（如人造卫星）可以相对两星体保持静止，这样的点被称为“拉格朗日点”。现将“地—月系统”看作双星系统，如图所示，点位于地球球心、点位于月