专题5 万有引力与宇宙航行-【一本】高考物理真题分类

习毒甲典取分地 五号”，本次的主要任务是登陆月球背而进行月 口后铁加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨 专题五万有引力与宇宙航行 壤采缴，并通过升空器将月壤转移至绕月运行 道半径将变小 的返回散，返回舱再道过返国轨道返回越球 02023新江6月喜，3会)术星的卫 设返风枪烧丹运行的轨道为圆轨道，半径近似 星中，木卫一、术卫二，木卫三毁圆 基卷 限时，3背国 满分，44众 等麦，P门山 为月球华径，已知月球表面重力加速度的为地 周运动的周周之比为1t2·4。术 1.每·物理与断料挂(224企国甲套，6分) 4.(2如24山东叁，3分》“鹏桥二号”中继星环绕月 球表面的。，月球半轻的为地球率径的子，关干 世三的周期为T,公转轨道半径是月球绕勉球 公转轨道半径的n倍。月球绕地球公转周 4年5月，“境娘六号探测得发射成功，开启 球运行，北24小时前圆物道的半长鞋为a,已 返问轮在该绕月转道上的运动，下列说法正确 期为T:则 了人类首次从月球青面采样返可之旅。将果阁 知地球同步卫星的轨道半径为「，刚月球与地球 的是 的样品蕾目地球，笔行器潘经过月血起笔、环月 厨量之比可表示为 A其相对于月球的速度大于地球第一字富速度 A本卫装道半径为 飞行，月地转移等过程，月球表面白由落体加 且其相对于月绿的速度小于地球第一宇宙违度 速度的为地球表面白由落体如速皮的后，下列 仁其绕月飞行调期的为地球上近地属轨道卫星 本卫二教道体径为受 说法正确的是 5(如20山东意，3分》我国首次火星探测任务被 A在环月龙行时，样品所受合力为零 全名为“天问一号”。废量为州的看陆器在着陆 用用的号行 C周期T与T,之比为 且若将样品版置在月球正面，它对月球表而的 火星端，会在火是表面附近经历一个时长为。 D其烧月飞行期的为地球上近地圆轨道卫层 肌木星与地球的质醒之比为系一 压力等于零 速度出的减小到零的过程。已知火星的质量约 11.《023重庆基，5分（多选）某卫星 C样品在不同过程中受到的引力不同，所以 为姓城的。，半径约为地球的，地球表面的重 郑/停分 修地心的运动可视为匀速圆周运 量也不同 8.(023新江1月表，3分)太阳氛各行星几甲在同 )样品成置在月背面到对月球的压力，比战 力如速度大小为：，趣感火显大气阳力。若核诚 一平面内沿同一方向说太和做圆周运动。当地 功，其周期为地球自转周期丁的 置在地球表面时对地球的压力小 速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动， 球恰好运行到某地外行碗和大阳之闻，且三者几 ,运行的轨道与地球市道不共通 2,专正，服问加箭(2024红西喜，4分)“媚银六 此过程中着陆器受到的制动力大小的为《 手骨规一条直线的现象，称为“行星冲日”，已知 《如图所示)。。时刻，卫星怡好经过地球泰道 号"探测器手2的24年5月8日进人环月轨道，后 A(ig) am(a4g+2 地缘及各地外行星领阳运动的机道半径见下 上P点的正上方，烛球的质量为M,半径为 续经调整环月轨道高度和頓角，实施月球背面 表.喇相邻两次冲日”对间间隔的为 软着陆。当探到器的轨道半径从1调整到 R,引力常量为G,则 时（两轨道均可锐为翼形航道），其动能和周期 Cm(.2g-) nm(@2x+2 行屋名称挂球火量木星土星天王鼠心海工用 从E,T分别变为Eu,丁。下列选项正确的 6《2024期上基.4分)大空掉片 轨道半径 1.0 15 五2 9,5 是 会对航天器带米危害。授室 R/AU 是”紧 间站在地球用置沿逆时针方 A火星365天 且火星800天 向做匀速观周运诗，如图中实 C天王星365天 D天王层800天 哈票 线断承。为了赠开辞片，空刘 9.(20过1湖南卷，5分)（多蓬）2021年4月29日， A卫呢距地面的高度为一-R 在P点向图中蕾头所指径 中国空面站天和核心意发射升空，准确进人额 卫星与位干P点处的物体的向心加速度大 c尽-s,5- 句方向极短时同喷射气体，使空间站获得一定 定轨道。根据任务发排，后续将发射问天实数 Ex n'Tt 的反中违度，从而实现变航。变轨后的轨道如 舱和梦天实验管，计划2022年完成空间站在就 小的比值为180GMT时 nfu_n.I_V 图中虚线所示，其率长帕大干原轨道半轻。则 建造，钱心能绕地球飞行的轨道可昆为属线 C从时刻到下一次卫顾经过P点正上方 Ee r:'T: 道，执道离地血的高度约为地球华径的 时，卫星绕地心转过的角度为20 A空同站变共的、后在P点的加速度相同 。下 3(224海南喜，3分)“嫦绩六号”进人环月圆川 D每次经最短时间实现卫星里P点量近黄显 玉空可站变统后的运动周期比变妹勤的小 道，周期为T,执道高度与月球半径之比为是，引 列说法正确的是 远的行醒，卫星绕越心转过的角度比电球的 力常量为G,则月球的平均帝度为 C空可站变轨后在P点的速度比变轨前的小 A核心触选入轨道后斯受抱球的万有引力大小 多7x A ™ 空间站变轨前的速度比变轨后在亚题点的大 7(224期南基，5分)（多选）2024年5月3日， 约为它在地面时的（韵 台储得目 C+) 亭a+o “嫦最六号深测器顺利进入地月转移轨道，正 且枚心舱在执道上飞行的速度大于Tkm/ 白储尊其： 3GTk 式并启月球之整。相较于“嫦城四号”知“蛤嫌 C核心舱在轨道上笔行的周期小干24h 升位妇法制调 表离卷 厚时：0n 约为9t司 8同，经何相解(2023辽宁悬， D下一次火星冲日“将出观在2023年12月8 4分)在粒球上现张，月球和太阳的 1(223湖南卷，4分)（多选）如图 4.(2024河我卷.6分)（多选）20记4年3月20日， 所示，1,2赖道分别是“天宫二 日之前 角直径（直整对应的张角）近饭相 “鹃板二号"中链屋戒功发刚升空，为”塔嫌六 号*在变轨能后的轨道，下列说 6(2024广本春，6分)（多选】 等，如图质示。若月绿绕地球运动的同期为 号”在月球背面的探月任务提供地月阿中继通 法正确的是 如西所示，探测普及其保护 T,地球绕大阳运功的周期为T,地球半径是 值。“桥二号”采用周期为4的环月师属库 入“天官二号从1轨道变到2物道要点火如速 背草通过弹性轻阁连接降落 月球半径的·倍，则地球与太阳的平均密堂之 结救道（如周所示），近月点A距月心约为2,0X 且“天宫二号"在1轨道上的周期大于在2轨道 伞，在接近某行星表面时以 比钓为 10km,远月点B影月心约为18x10km,CD 程 上的 0m/的速度经直匀速下落。此厨语于骨罩 城心 角直径 为所周轨道的复轴，下列说法正确的是() 4工0 C"天官二号在1轨道上的速度大于在多轨道 分离”，探测器与背翠断开连援，背跟与麻落伞 上的 保持连接。已知探离器质量为1网kg,肾录质 D.“天宫二号”在1轨道上的加速度大于在2轨 A a( 道上的 量为0k煤，碳行星约质量和半径分彩为地球的司 ) 2(2024新媒粹卷，6分)天文学家发呢观，在太阳系 和吃，地球表面重力如流度大小：取10m以， 外的一测红缕星有丙制行星绕其运行，其中行 9.(224安撒春，4分)2024年3月20 星(G小002的轨道近似为圆，轨道半径约为日 A“朝桥二号”从C经日到D的运动时间为 忽略大气对探测替和背星的烈力，下列说法正 日，我国探月工程四期腾桥二号” 地距离的0.07，周期的为Q06年，测这飘红矮星 12h 确的有 中继是成功爱射升空。当抵达距离 的质量约为太阳质量的 B“鹤桥二号”在A,B再点的加速度大小之比 A该行绿表面的重力加速度大小为4m/ 月球表面某高发时，“背桥二号"开始进行近月 A1,001 R0,1 B该行顾的第一宇宙速度为79km/ 约为8111 制动，并科连人捕夜轨道运行，如图所承，钩 C10留 D.1000倍 C“钠桥二号“在C,D两点的速度方向垂直于 C“背耀分离后间.育的加来度大小为0W 道的事长销的为5100km,后经多次轨道调 1.(2023湖南卷，4分)根都字宙大焊*理论，帝度 其与月心的连线 D.“背罩分离”后到间，探测器所受重力对其敏 整，进人冻结轨道运行，轨道的半长辅约为 较大区域的物置在万有引力作用下，不新聚集 功的功率为30kW 900km,周期约为24h,则“桥二号”在相依 D“鹏桥二号”在地球表面刚近的发射连度大于 可健形成红星。但星最篷的甘宿与其质量有 7.(2022重成春，4分)（多远）我国载 轨道上运行时 7.9km/s且小于11.2km/s 关，如果质量为太阳质量的1一8倍将明缩成白 人就天事业已近入“空间站时代”。 储铁轨通 级层，质量为太阳质量的10一如倍将野馏成中 5(2023湘北喜，4分)20女年 若中国空闻站绕地球近创做匀速圆 千是，质量更大的何星将奶第成黑利。设何星 12月8日，地球恰好运行到 洁收通 周运功，运行周期为T,轨道半径约为地球半径 火星和太阳之间且三着几 运开东 圳螺前后可看或质量均匀分布的球体，质量不 变，体积缩小，自转变快。不考虑国量与其桂物 乎推成一条直线，此现象被 的号结，已知地球水径为R,引力营量为G,复 A周期的为14Hh 体的相互作用。已知志意速度为第一字痛速皮 称为火整冲日”。火幅和地球几乎在同一平面 略地球自转的南，则 且近月点的速度大干运月点的速度 的、②倍，中子星帝度大于白缕星。根据方有引 内沿同一方向绕太阳做属周运动，火是与地继 A飘浮在空间站中的航天员不受地球的引力 C近月点的速度小于在族结就道上运行时近月 力理论，下列能法正确的是 的公转轨请米径之比的为3：2，如图质示。眼 点的速度 B空到站绕地球运动的线速度大小的为。 入同一何屋表面任盗位置的重力加速度相同 据以上信息可以得出 D近月点的加速度大于在泰结轨道上运行时近 B氧星期留后表面同傲处的重力加速度比拼馏 A,火星与地球绕太运动的同期之比约为718 C地球的平均密度约为票（停' 月点的加速度 敢的大 且当火星与地球相距最运时，再者的相对连度 D,空可姑烧地球运尚的向心加速度大小约为地 出得通培 C恒星好缩前后的第一宇市连度不变 最大 力精燕调： D中千星的鸿逸速度小于白矮星的逃意速度 C火星与地球表面的自由落体加速度大小之比 面重力加速度的(拔高卷 2 m/s 10m/s2 =0.2s,下落过程满足自由落体运动规律， 1.AD小角斜向上跳出后，在空中做斜上抛运动，可分 解为沿x轴正方向的匀速直线运动和沿y轴正方向 则s=2”,解得2”=0.2s,则2='十t2” 的匀诚速直线运动，两个方向上的位移分别为x一 0.4s,所以t1：t2=0.002s：0.4s=1：200,C正确。 1 ,y=v,1一2，A正确，B错误。小鱼沿x轴正 4.C 设出水孔到水桶中心距离为x,则x=√g h 方向速度保持不变，C错误。小鱼沿y轴正方向速 D 度随时间均匀减小至0，v,=v一g,D正确。 2h,解得 水落到桶底边沿A点时，x十2=0√g 归纳总结斜抛运动在水平方向的分运动为匀速 Vo= (w2+1)Dg 直线运动，在竖直方向的分运动为竖直上抛运动。 2 分，C正确。 5.C由机械能守恒定律和向心力公式可知，小环下滑 2.A卷轴与细管同轴转动，角速度相同，当以速度v 的速度越来越大，所需的向心力也越来越大。如图 匀速拉动细绳，且插销恰好位于端盖处时，插销做匀 所示，小环刚开始运动时速度较小，所需的向心力较 速圆周运动的线速度=，卷辅转动不停止时。 小，大圆环对小环的作用力背离圆心：小环向下运 动，当小环的重力沿半径方向的分力恰好提供向心 弹簧最大伸长量为2，根据牛顿第二定律有及2 力时，小环与大圆环之间没有作用力：之后随着小环 k 速度的增大，所需的向心力增大，大圆环对小环的作 拉 ,联立解得v=r√2 ,A正确。 用力指向圆心，且逐渐增大，C正确。 解题技巧这道题考查的是圆周运动，仔细审题就 会发现这本质上就是一个插销的圈周运动，轻质弹 簧的弹力提供了插销所需要的向心力，我们要求的 是速度的最大值，显然当插销运动半径为【时对应 的速度最大，但是要注意要求的速度口是卷轴边缘 的线速度，而不是插销的线速度，所以在求出插销运 动的线速度或角速度后需要再转换为卷抽边缘的线 速度，如果审题不清可能会错选B项。 一题多解 设小环与大环圆心连线与竖直方向夹 3C题图1中铯原子做平抛运动，运动时间1，=三 角为0，则有mgr1-cos0》=2m,mg cos0-FN 100ms=0.002s,题图2中，对铯原子上升过程有 0.2m m ,联立解得FN=3 mg cos0-2mg,0从0°增大 0一v:2=一2gs,解得绝原子的初速度2=2m/s,方 到180°，当cos0= 3时FN=0,则支持力先减小后 向竖直向上，则上升过程所用的时间2'== 反向增大。 g 专题五 万有引力与宇宙航行 基础卷 力，所以样品放置在月球背面时对月球的压力，比放 置在地球表面时对地球的压力小，D正确。 1.D在环月飞行时，样品所受合力提供其所需的向心 力，不为零，A错误。若将样品放置在月球正面，它对 2A根据万有引力提供向心力，有Gm =m,探 月球表面压力的大小等于它在月球表面受到的重力 大小，B错误。样品在不同过程中受到的引力不同， 测器的动能E.= 2 mv=GMm 1 但样品的质量相同，C错误。由于月球表面自由落 Mm 4x 又G 体加速度约为地球表面自由落体加速度的日，则样 2=m Axr ，探测器的周期T=√GM,则 品在地球表面受到的重力大于在月球表面受到的重 A正确 4411 3.D设月球半径为R,质量为M,对“嫦娥六号”，根据 .R= Mm 42 万有引力提供向心力，有G[(k+1)R乎=m下 与地球的第一宇街速度之比品√会·元 1 A错误，B正确。返回舱绕月飞行周期T1= (+1)R,月球的体积V=专R,月球的平均密度 2√6 2πR M ,地球上近地圆轨道卫星的周期工，=2πR(也 2,联立可得2领1+k),D正确 4πR 可以用T=√GM R R 4D由牛顿第二定律得G=m空，解得M =2√gR=2x√ 求解)，则 /3 4x'r' T1R1,= 了2，根据开普勒第三定律三一是可知，该中星 ,C错误，D正确。 绕月球运行时，对于半长轴为α的椭圆轨道与半径 解题技巧解决天体圆周运动问题的两条思路 为a的圆轨道，卫星的运行周期相同，均为24小时， (1)在中心天体表面或附近而又不涉及中心天体自 解相总-号0正确 Mm 转运动时，万有引力等于重力，即G-mg,整理 5.B由于着陆器的减速过程可视为一个竖直向下的 得GM=gR,该式被称为黄金代换公式，其中g表 匀减速直线运动，则根据匀变速直线运动规律可知， 示天体表面的自由落体加速度。(2)天体运动的向 着陆器做匀减速运动的加速度大小ā=，设着陆器 心力来源于天体之间的万有引力，即G,你=mg一 受到的制动力大小为F,则根据牛顿第二定律有F一 4πr mrw=m T mg大=a,在地球表面，对着陆器根据万有引力定 、Mkm 8.B 律有G3=mg,同理，在火星表面有GR, ·解题指导行星绕太阳做匀速圆周运动，由开普 mg大，解得g=0.4g,联立以上各式可知，着陆器受 勒第三定律可知，所有行星轨道半径的三次方与周 到的制动力大小F=m(Q4g+),B正确。 期T的平方的比值都相等；相邻两次“冲日”时间间 隔为地球比地外行星多转一圈的时间。 6A根据牛顿第二定律有G=m,解得加速度 根据开普勒第三定律有R=。,解得'】 a=GM 产，r相同，所以空间站变轨前、后在P点的加 ,设相邻两次“冲日”的时间间隔为，则有 速度相同，A正确。根据开普勒第三定律有只-女， 2π=（ 2 TT地 T地 变轨后的轨道半长轴大于原轨道半径，所以空间站 变轨后的运行周期比变轨前的大，B错误。变轨时获 得与箭头方向相反的反冲速度△，△与变轨前在 由题表中的数据可得k= ≈800天， P点的速度垂直，则空间站变轨后在P点的速度 1- R 2=√o,十（△）产>U,所以空间站变轨后在P点 【天王 ≈369天，B正确。 的速度比变轨前的大，C错误。由开普勒第二定律 (R 知，在同一椭圆轨道上近地点速度最大，则空间站变 轨后在近地点的速度v>v,由C项分析可知2> GMm. 9.AC 根据F-可知，核心舱进入轨道后所受地 1,所以空间站变轨前的速度1比变轨后在近地，点 的小，D错误。 球的万有引力大小与轨道半径的平方成反比，则核 7.BD第一宇宙速度大小等于贴近中心天体表面运行 心舱进入轨道后所受地球的万有引力与它在地面时 F R 的卫星做匀速圆周运动的线速度大小，根据万有引 所受地球的万有引力之比 ,解得 方提供向心力得G-加后，结合黄金代换公式 (R+) GM=gR,可得v=√gR,则月球的第一宇宙速度 F-(》PA正确.根指-" R -可得，v= 4412+ GM =7.9km/s,而核心舱轨道半径r大于地球半 R支产()-R10T),B正南.因为卫 径R,所以核心舱在轨道上飞行的速度一定小于 星运行的轨道与地球赤道不共面，所以卫星再次在 7.9km/s,B错误。由9 ,GMm4 P点的正上方时，有两种情况，第一种情况是经过 =m Tr可得，核心舱 一段时间都回到了当前点，即各自运行整数圈，分 绕地球做圆周运动的周期T与√成正比，核心舱 析可知，此情况卫星运行了10圈，即绕地心转动角 的轨道半径比同步卫星的小，故核心舱在轨道上飞 度为20π，第二种情况是都运行整数圈加半圈，此情 行的周期小于24，C正确。根据G=m号可 况无解，C正确。当卫星距P点最远时，卫星和P r2 点分别在题图中卫星轨道与赤道的两个交点处，则 知，空间站的轨道半径与空间站的质量无关，故后续 经最短时间实现卫星距P点最近到最远的行程，地 加挂实验舱后，空间站的轨道半径不变，D错误。 球运行了1.5圈，卫星运行了5圈，转动角度相差 解题技巧第一宇宙速度7.9km/s是人造卫星的 7π，D正确。 最大环绕速度，快速排除B。 拔高卷 10.D已知月球绕地球公转的轨道半径为r,木卫三绕 1.ACD“天宫二号”从低轨道向高轨道变轨时，需要 木显做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有 点火加速，A正确。由“高轨低速大周期”的卫星运动 G栏=m答m,月球绕地球做匀速圆 4π2 规律可知，“天宫二号”在1轨道上的线速度、角速 (r)2 度、向心加速度均大于在2轨道上的，周期小于在2 周运动，万有引力提供向心力，有GM:m1 轨道上的，B错误，C、D正确。 4 M星一 解题技巧A项考查卫星变轨问题，“天宫二号”在 m”,联立解得木星质量与地球质量之比 轨道1的运行速度大于在轨道2的，但是由低轨道 T。 ,D正确。如果地球、木星质量相等，则根据 变为高轨道，需要加速，由小轨道变成椭圆轨道， 该椭圆轨道近地点在低轨道上，远地点在高轨道上， 上式可知不=心，但木星、地球质量并不相等， 然后依靠飞船自身的动能沿椭圈轨道运动到远地 点，再次点火加速，由椭圆轨道进入高轨道，虽然进 C错误。设木卫一、木卫二、木卫三的轨道半径分别 行了两次点火加速，但“天宫二号”在高轨道上的运 为RR:、R,根据开普勒第三定律 下=，可知 行速度小于低轨道的，这是因为在椭圆轨道上，由近 地，点到远地点的过程中，“天宫二号”在减速运行，这 R,3:R:1:R,3=1:4:16,所以木卫一的轨道半 个过程并不需要点火。 径为亮木卫二的敏道半径为后AB错误。 4 2.B 设行星质量为m,轨道半径为r1,周期为T1,红 11.BCD ·解题指导本题考查卫星的高度与快慢问题，难 矮星质量为M,由万有引力提供向心力有GM:m 点是卫星与赤道上物体的追及问题，弄清再次相距 一（会，可得M一品，同理可得太用的质量 最近和最远时卫星与地球转过的圈数是解题的 关键。 4x2r23 M:= 4=.T-0.0 c，则M=· (0.06)≈0.1， 3 由题意可知，卫星绕地球运转的周期T'=0T,设 B正确。 卫星的质量为m,卫星距地面的高度为h,有 3.B由于恒星自转，不同纬度处重力加速度不同， GR十=m(R+)(学)八，联立解得A= Mm A错误。根据两极处万有引力等于重力，即mg G,得g一，已知恒星朔缩后质量不变，体积 9GMT 400x 一R,A错误。卫星的向心加速度大小 减小，则R减小，g变大，B正确。根据G- R a=(R+h)=(R+)(学 ）,位于P点处物体 mv GM R,得第一宇宙速度一√尺，恒星坍缩后R 的向心加速度大小a,=Rw2=R() ,可得 变小，第一宇宙速度，变大，C错误。由题意知，逃 4413 2GM 逸速度，=√2一√ 空，根据万有引力提供向心力有G=加员，可得 v ,中子星比白矮星的质量 M、Ma 大，密度大，可得R中>R含，故中子星的逃逸速度 GM 星球的第一宇宙速度)一√尺，故该行星的第一宇 大，D错误 1 归纳总结以质量均匀分布的地球为例，考虑地球 宙速度贴三·RV方=写 的自转，不同位置万有引力和重力的关系如图所示。 7.9km/s,B错误。“背罩分离”前，探测器及其保护 背罩整体做匀速直线运动，对整体受力分析，有 北极心 ()m F=(m十m')g行，对探测器受力分析，根据平衡条 mg 件可得，探测器与保护背罩之间的作用力大小F= 道 mg行=4000N,“背罩分离”后瞬间，背罩所受的合力 大小为F=F一m'g行=4000N,对背罩根据牛顿第 南极 二定律有F=m'a,解得a=80m/s2,C正确。“背罩 般位置 两极位置 赤道位置 分离”后瞬间探测器所受重力对其做功的功率P= 对于一般位置，向心力F1和重力F:的失量和构成 mg行0=1000×4×60W=240kW,D错误。 万有引力F:两极位置，向心力为0，万有引力等于 7.BD Mm 重力，即G R =mg:,此处重力加速度最大；赤道 空间站绕地 17πR 球做匀速圆 ,B正确 8T 住置，重力和向心力共线，即G Mm 周运动 =mg◆十mu2R, 空间站和 GMg-(,D正确 m 航天员均 GMm 此处重力加速度最小。 受地球的 4π2 mr- 万有引力 4.BD由开普勒第二定律知，离月球越远，卫星的速度 p 越小，则“鹊桥二号”从C经B到D的运动时间应该 A错误 -p 大于12h,A错误。根据G=ma可知4=， 8.D设月球、地球、太阳的半径分别为R月、R地、Rx, 由于在地球上观察，月球和太阳的角直径近似相等， 结合题目中所给数据得-81，B正确。“鹊桥二 则由三角形相似得 n=川，而由题意知 太r地太 号”在C,D两点的速度方向沿轨迹切线方向，不垂 地_rn地，由月球绕地球运动可知G 直于其与月心的连线，C错误。“鹊桥二号”在地球表 面附近的发射速度大于第一宇宙速度7.9km/s且小 4r2 3π 于第二宇宙速度11.2km/s,D正确。 m丹T广r月装，又知P地= M,则P地=GT 3πR 5.B ★ 根据开普勒第三定律有T一，则之 (尽)，又由地球绕太阳运动可知G4M 27 √8，A错误。当火星与地球相距最远时，两者的速 MT,则p以 Mx 4 度方向相反，两者的相对速度最大，B正确。根据重 3R3 力等于万有引力得g-,M、M:关系未知， GM T,2 一TD正确。 R*、R地关系未知，故无法求出自由落体加速度之 9.B 比，C错误。设经历（时间再次出现“火星冲日”，则 。解题指导卫星由低轨道进入高轨道，需要加速， 1 有了T水 =1,解得= 年>2年，D错误。 由高轨道进入低轨道，需要减速。 8 1一N27 6AC在星球表面有G=mg,可得g GM 由开普第三定#得祭-器懈得=T层、 R2,放 288h,A错误。由开普勒第二定律可知，“鹊桥二号” Mn R 在捕获轨道上运行时，在近月点的速度大于在远月 8行一·R行g=4m/S,A正确。在星球表面上 点的速度，B正确。“鹊桥二号”由捕获轨道的近月点 414 进入冻结轨道需要减速(“鹘桥二号”做向心运动，所 受万有引力大于所需向心力，故需减速)，故“鹊桥二 力定律得G=ma,解得a-CG,放鹊桥二号 r 号”在捕获轨道上运行时在近月点的速度大于在冻 在捕获轨道上运行时在近月点的加速度与在冻结轨 结轨道运行时在近月点的速度，C错误。由万有引 道上运行时在近月点的加速度相等，D错误。 专题六机械能及其守恒定律 考向1 功和功率 一题多解若取筒车上所有水筒中的水为研究对 基础卷 象，因为向上运动的水筒中装的水的质量是固定的， 而水轮匀速转动，则筒车对灌入稻田的水做功的功 1A 根据图像可知，物块运动到x一3m处时，F做的 率恒定不变，设筒车倾角为0，则P=Mgusin0,其 总功为W。=3×2J十2×1J=8J,对该过程根据动 H 中M= 1 sin mm·60%,v=awR,联立得P= 能定理得W,=2mu,解得物块运动到x=3m处 3nmgaRH 5 ,B正确。 时的速度为v=4m/s,此时F做功的瞬时功率为 P=Fv=8W,A正确。 5.D 2.B瀑布的水流量约为Q=10m/s,水位落差约为 第粗前长店号 (P,+Pz)2 h=150m,发电效率为7=70%，则在时间t内流过 0m=P1十P 编组后：P1十P2=(f1十f2)m D正确 的水的质量m=Q,发电功率大致为P=mg) 归纳总结机车启动问题的求解方法 (1)机车的最大速度v。的求法：机车做匀速运动时 17=Qg7=1.0×10'×10X10X150×70%w≈ Qigh 速度最大，此时牵引力℉等于阻力了，故=一 10W,B正确。 P 3.C设△y时间内从喷头喷出的水的质量为m=S0· 。(2)匀加速启动时，微匀加速运动的时间1的求 △，喷头喷水的功率等于△时间内喷出的水的动能 法：牵引力F-ma十∫，匀加速运动的最大速度vm' 1 增加量与d的比值，即P=W_2 △△ 一，联立解得 ,时间三公。3)瞬时加述度口的求法：根 据F-P求出牵引力，则加建度aF一」 P=100W,C正确。 m 4.B 6.B ·解题指导此题是传送带模型，水轮转动过程中， ·解题指导 向上运动的水筒中始终是装有水的，发生的变化是 anm 最下面的水减少了，最高处的水增多了，因此整个过 牵引力F=mgsin4fFfF子mgsin a 程可等效为将最下面水简中的水传送到最高处。 汽车的输出功率等于牵引力的功率P=F,汽车的 由题意知，水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n 速率不变，在ab段的牵引力大小不变，故汽车在ab 个，且每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中 段的输出功率不变，A错误。同理，C错误。经分析 的60%被输送到高出水面H处灌入稻田，则水轮转 可知，汽车在ab段受到的牵引力比bc段的大，又两 段的速率相等，由P=Fv可知，汽车在ab段的输出 一圈灌人稻田的水的总质量m:=2πRnX60%= 功率比bc段的大，B正确。汽车在cd段的牵引力比 1.2πRm,水轮转一圈克服灌入稻田的水的重力做的 bc段的小，同理可知，D错误。 功W=1.2πRmgH,简车对灌入稻田的水做功的功 考向2动能定理 率p一V,又T三，联立解得P一RH 5 基础卷 B正确 1D 对该同学从斜坡顶端到底端的过程，根据动能定 15