课时分层作业11 万有引力与航天(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(老高考)人教版

课时分层作业(十一) 1．(2022·广东卷)“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是(　　) A．火星公转的线速度比地球的大 B．火星公转的角速度比地球的大 C．火星公转的半径比地球的小 D．火星公转的加速度比地球的小 D　[由题意可知，火星的公转周期大于地球的公转周期，根据G＝mr可得T＝2π，可知火星的公转半径大于地球的公转半径，故C错误；根据G＝m可得v＝，结合C选项，可知火星的公转线速度小于地球的公转线速度，故A错误；根据ω＝可知火星公转的角速度小于地球公转的角速度，故B错误；根据G＝ma可得a＝，可知火星公转的加速度小于地球公转的加速度，故D正确。故选D。] 2．(2022·四川绵阳三模)人类视月球与火星是地球的“卫士”和“兄弟”，从未停止对它们的探测。已知月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为g，轨道半径是地球半径的a倍；火星质量是地球质量的b倍，火星半径是地球半径的c倍。我国科研人员通过控制“祝融号火星车”做实验：在火星水平表面的发射架上水平发射一小球，发射点高h，测得发射点与落点间的水平距离是2h，不计火星表面的大气阻力，则发射初速度大小是(　　) A． B． C． D． A　[设地球质量为M，半径为R，对月球根据万有引力提供向心力得＝mg，可得M＝，在火星表面，物体所受重力等于万有引力有＝m′g′，解得火星表面的重力加速度g′＝，小球在火星上做平抛运动，水平方向2h＝v0t，竖直方向h＝g′t2，联立解得v0＝，故A正确，B、C、D错误。故选A。] 3．(2022·四川宜宾模拟)利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为(　　) A．1 h B．4 h C．8 h D．16 h B　[设地球的半径为R，周期T＝24 h，地球自转周期最小时，三颗同步卫星的位置如图所示，所以此时同步卫星的半径r1＝2R，由开普勒第三定律得＝k，可得T1＝T≈4 h，故选B。] 4．(2022·山东潍坊市高三下学期一模)“祝融”火星车由着陆平台搭载着陆火星，如图所示为着陆后火星车与着陆平台分离后的“自拍”合影。着陆火星的最后一段过程为竖直方向的减速运动，且已知火星质量约为地球质量的，火星直径约为地球直径的。则(　　) A．该减速过程火星车处于失重状态 B．该减速过程火星车对平台的压力大于平台对火星车的支持力 C．火星车在火星表面所受重力约为其在地球表面所受重力的 D．火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比约为 C　[着陆火星的最后一段过程为竖直方向的减速运动，在靠近火星表面时，火星车处于超重状态，A错误；火星车对平台的压力与平台对火星车的支持力是一对相互作用力，在任意时刻都大小相等，方向相反，B错误；由mg＝G，可知g＝G，由题意知火星质量约为地球质量的，火星直径约为地球直径的，故＝，C正确；由G＝m，可知v＝，因为火星直径约为地球直径的，火星质量约为地球质量的，＝＝，D错误。故选C。] 5．(多选)(2022·安徽蚌埠高三下学期5月三模)2021年2月24日，“天问一号”探测器成功进入火星停泊轨道，标志着中国正式开始了对火星表面的探测活动。若探测器绕火星做半径为R、周期为T的匀速圆周运动，已知火星的半径为R0、自转周期为T0，且火星可视为质量均匀的球体，引力常量为G，则下列说法正确的是(　　) A．火星的质量为 B．火星的质量为 C．火星赤道处的重力加速度为 D．火星赤道处的重力加速度为 BD　[设火星的质量为M，“天问一号”的质量为m，则由题意根据牛顿第二定律有G＝mR，解得M＝，故A错误，B正确；火星赤道处质量为m0的物体所受重力是万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力提供此物体随火星自转的向心力。设赤道处的重力加速度为g，则根据牛顿第二定律可得G＝m0g＋m0R0，解得g＝，故C错误，D正确。] 6．(多选)(2022·四川成都三模)如图，2022年1月22日，位于同步轨道的中国“实践21号”卫星将一颗位于同步轨道的失效的“北斗2号”卫星拖拽至距地面更远的“墓地轨道”(可视为圆轨道)，此后“实践21号”又回归同步轨道，这标志着中国能够真正意义上实现“太空垃圾清理”。下列说法正确的是(　　) A．“实践21号”拖拽“北斗2号”离开同步轨道时需要点火加速 B．“实践21号”完成拖拽任务后离开“墓地轨道”时需要点火加速 C．“北斗2号”在同步轨道的速度大于它在“墓地