(讲义)专题一 第4讲 万有引力与航天-【红对勾】2023版高考物理二轮复习讲与练

第一部分 专题一 力和运动 A.圆周半径为1.0 m B.小球质量为0.5 kg C.轻绳转至水平时拉力为30 N D.小球通过最高点的速度为4 m/s 2.(2022·河北沧州二模)如图所 示,轻杆的一端固定在水平转 轴上,另一端固定一个小球,小 球随轻杆一起在竖直平面内在 转轴的带动下绕O 点以角速度ω 做匀速圆周 运动。已知杆长为L,小球的质量为m,重力 加速度为g,A、B 两点与O 点在同一水平直 线上,C、D 分别为圆周的最高点和最低点,下 列说法正确的是 ( ) A.小球在运动过程中向心加速度不变 B.小球运动到最高点C 时,杆对小球的作用 力为支持力 C.小球运动到 A 点时,杆对小球作用力为 m L2ω4+g2 D.小球在D 点与C 点相比,杆对小球的作用 力的大小差值一定为2mLω2 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 3 第4讲 万有引力与航天 1.(2022·全国乙卷)2022年3月,中国航天员翟 志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400 km 的“天宫二号”空间站上通过天地连线,为同 学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面 可以看到,在近地圆轨道上飞行的“天宫二 号”中,航天员可以自由地漂浮,这表明他们 ( ) A.所受地球引力的大小近似为零 B.所受地球引力与飞船对其作用力两者的合 力近似为零 C.所受地球引力的大小与其随飞船运动所需 向心力的大小近似相等 D.在地球表面上所受引力的大小小于其随飞 船运动所需向心力的大小 2.(2022·山东卷)“羲和号”是 我国首颗太阳探测科学技术 试验卫星。如图所示,该卫 星围绕地球的运动视为匀速 圆周运动,轨道平面与赤道平面接近垂直。 卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球 表面A 点正上方,恰好绕地球运行n 圈。已 知地球半径为地轴R,自转周期为T,地球表 面重力加速度为g,则“羲和号”卫星轨道距地 面高度为 ( ) A.gR 2T2 2n2π2 1 3 -R B.gR 2T2 2n2π2 1 3 C.gR 2T2 4n2π2 1 3 -R D.gR 2T2 4n2π2 1 3 3.(2021·全国甲卷)2021年2月,执行我国火 星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施 三次近火制动后,进入运行周期约为1.8× 105 s的椭圆形停泊轨道,轨道与火星表面的 最近距离约为2.8×105 m。已知火星半径约 为3.4×106 m,火星表面处自由落体的加速 度大小约为3.7 m/s2,则“天问一号”的停泊 轨道与火星表面的最远距离约为 ( ) A.6×105 m B.6×106 m C.6×107 m D.6×108 m 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 021 高三二轮·物理 4.(2021·全国乙卷)科学家 对银 河 系 中 心 附 近 的 恒 星S2进行了多年的持续 观测,给出1994年到2002 年间S2的位置如图所示。 科学家认为S2的运动轨 迹是半长轴约为1 000 AU(太阳到地球的距 离为1 AU)的椭圆,银河系中心可能存在超 大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺 贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主 要为该大质量黑洞的引力,设太阳的质量为 M,可以推测出该黑洞质量约为 ( ) A.4×104M B.4×106M C.4×108M D.4×1010M 5.(2022·湖南卷)(多选)如 图,火星与地球近似在同 一平面内,绕太阳沿同一 方向做匀速圆周运动,火 星的轨道半径大约是地球的1.5倍。地球上 的观测者在大多数的时间内观测到火星相对 于恒星背景由西向东运动,称为顺行;有时观 测到火星由东向西运动,称为逆行。当火星、 地球、太阳三者在同一直线上,且太阳和火星 位于地球两侧时,称为火星冲日。忽略地球 自转,只考虑太阳对行星的引力,下列说法正 确的是 ( ) A.火星的公转周期大约是地球的 8 27 倍 B.在冲日处,地球上的观测者观测到火星的 运动为顺行 C.在冲日处,地球上的观测者观测到火星的 运动为逆行 D.在冲日处,火星相对于地球的速度最小 6.(2022·浙江1月选考)“天问一号”从地球发 射后,在如图甲所示的P 点沿地火转移轨道 到Q 点,再依次进入如图乙所示的调相轨道 和停泊轨道,则“天问一号” ( ) A.发射速度介于7.9 km/s与11.2 km/s 之间 B.从P 点转移到Q