课时跟踪练20 第四章 第4课时 万有引力与宇宙航行（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（老教材 新高考）

色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 课时跟踪练20万有引力与宇宙航行 基础应用练 1.(2022广东联合模拟)2022年4月16日，我国在太原卫星发射中心发射了一颗大气环境监测 卫星，该卫星将推动我国在生态环境、气象、农业农村等领域的遥感应用。若用F表示该卫星在发 射过程中到地心臣离为x处时所受万有引力的大小，则下列图像中，可能正确的是() D D解析：该卫星到地心距离为x处时所受万有引力的大小F=G孔2，其中G为引力常量、 m为卫星的质量、M为地球的质量，图像与x的平方成反比，A、B错误；上式两边取对数有F =n(GMm一2nx,图像斜率为负数，C错误，D正确。 2.(2022北京东城模拟)一火箭以a=g2的加速度竖直升空。为了监测火箭到达的高度，可以 观察火箭上搭载物视重的变化。如果火箭上搭载的一物体的质量为m=1.6kg,当检测仪器显示物体 的视重为F=9N时，火箭距离地面的高度h与地球半径R的关系为（取g=10ms2() A.h=R B.h=2R C.h=3R D.h=4R C解析：设火箭距离地面的高度为，该处的重力加速度为g',地球的半径为R。根锯牛顿第 二定律有F-mg=ma,解得g=Fm一g2=0.625m/s2:根据万有引力定律有g=GR2xIR2,所以 g8=R2(R+h)2,即RR十h=14,所以火箭距离地面的高度h=3R,C正确。 3.(2022·江苏扬州模拟)地球、火星运行到太阳的两侧且三者近乎处于一条直线，这种现象称作 “日凌”。2021年9月下旬至10月中句，火星探测器“天问一号”处在“日凌”阶段，“天问一号” 与地球的通信受到太阳电磁辐射干扰，出现不稳定甚至中断。10月中句“日凌”结束时，火星的位 置可能是() 。10月中甸 太阳 9月下旬 火星 地球 A.A处 B,B处 C,C处 D,D处 A解析：火星的运动半径大于地球，根据开普勒第三定律有3T2=k可知火星周期更大，则 角速度更小：火星和地球均逆时针运动，相同时间内地球运动到十月中旬位置时，火星运动轨迹对 应的弧度小于地球运动轨迹对应的弧度，只可能在A位置，A正确。 4.(2021·全国乙卷)科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的特续观测，给出1994年 独家投权侵权必究 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅·正版资源 ■.Zxxk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 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1000AU(太阳到地球的 距离为1AU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 洞的质量约为() 1994 1995 e1996 .1997 ●1998 ·1999 2000 黑洞 92001 “● 2002 A.4×104M B.4×10M C.4×10M D.4×1010M B解析：由万有引力提供向心力有Gm中mR2=m4π2TR,整理得R3T2=Gm中4π2，可知 R3T2只与中心天体的质量有关，则M黑洞M=3S22S23地2地RTRT,己知T地=1年，由题图可 知恒星S2绕银河系运动的周期Ts2=2×(2002-1994)年=16年，解得M黑村=4×10M,B正确。 5.(2021·海南卷)2021年4月29日，我国在海南文昌用长征五号B运载火箭成功将空间站天和 核心舱送入预定轨道。核心舱运行轨道距地面的高度为4O0k左右，地球同步卫星距地面的高度 接近36000km。则该核心舱的() A,角速度比地球同步卫星的小 B.周期比地球同步卫星的长 C,向心加速度比地球同步卫星的大 D.线速度比地球同步卫星的小 C解析：核心舱和地球同步卫星都是受万有引力提供向心力而做匀速圆周运动，有G孙2 mv2r=m(2xT2r=ma=mo2r,可得o=G3),T=2r3GAM0,a=GMr2,o=GhMr),而核心舱运行 轨道距地面的高度为400km左右，地球同步卫星距地面的高度接近36000km,有r舱？同，故有o >①同，T舱<T,a戴产a同，)脸℃，因此核心舱的角速度比地球同步卫星的大，周期比地球同步 卫星的短，向心加速度比地球同步卫星的大，线速度比地球同步卫星的大，A、B、D错误，C正确。 6.(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点的正上方，恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为R,自转周期为T,地球表而重 力加速度为g,则“羲和号”卫星轨道距地面的高度为() 独家投权侵权必究