作业(七) 《万有引力与宇宙航行》综合-【假期作业】2026年高一物理暑假假期作业

[每日格言]有志者自有千计万计，无志者只感千难万 作业（七） 《万有引力与宇宙航 一、单选题 1.下图是行星绕太阳运行的示意图，下列说 法正确的是 A.行星速率最大时在B点 B.行星速率最小时在C点 C.行星从A点运动到B点做减速运动 D.行星从A点运动到B点做加速运动 2.水星是太阳系中距离太阳最近的行星，其 星球的平均密度与地球的平均密度可视为 相同。已知水星半径约为地球半径的， 则靠近水星表面运动的卫星与地球近地卫 星做匀速圆周运动的周期之比约为( A.1:1 B.8:3 C.3:8 D.9:64 3.(2025·海南卷)载人飞船的火箭成功发射 升空，载人飞船进入预定轨道后，与空间站 完成自主快速交会对接，然后绕地球做匀 速圆周运动。已知空间站轨道高度低于地 球同步卫星轨道，则下面说法正确的是 ( A.火箭加速升空失重 B.航天员在空间站受到的万有引力小于 在地表受到万有引力 C.空间站绕地球做匀速圆周运动的角速 度小于地球自转角速度 D.空间站绕地球做匀速圆周运动的加速 度小于地球同步卫星的加速度 23 高一物理 今 月 日 星期 行》综合 台 天气】 4.天都一号通导技术试验卫星测距试验的成 功，标志着我国在深空轨道精密测量领域 取得了技术新突破。天都一号在环月椭圆 轨道上运行时， A.受月球的引力大小保持不变 B.相对月球的速度大小保持不变 C.离月球越近，其相对月球的速度越大 D.离月球越近，其所受月球的引力越小 5.(2026·常熟质检)下图是天问一号探测 器飞向火星过程的简略图，探测器分别在 P、Q两点实现变轨，在转移轨道，探测器 绕火星做椭圆运动，下列说法正确的是 ( 绕地轨道 绕火轨道 转移轨道 Q A.天问一号在绕地轨道的环绕速度不大 于7.9km/s B.天问一号在沿绕火轨道运行时的速度 大于火星的第一宇宙速度 C.天问一号在绕地轨道上P点的加速度 大于在转移轨道上P点的加速度 D.天问一号在转移轨道运行的周期小于 绕火轨道的周期 6.2025年5月我国成功发射通信技术试验 卫星十九号，若该系列试验卫星中A、B两 颗卫星均可视为绕地球做匀速圆周运动， 轨道半径ra>rB,则卫星A比B() A.线速度小、角速度小 B.线速度小、运行周期小 暑假作业伟人之所以伟大，是因为他与别人共处逆境时， C.加速度大、角速度大 D.加速度大、运行周期大 7.月球探测器甲在完成绕月任务后，又进入 到如图所示“日地拉格朗日点”轨道进行新 的探索试验，它在该轨道上恰能与地球一 起同步绕太阳做圆周运动。若甲的角速度 和向心加速度分别是w1和a1,地球的角速 度和向心加速度分别w2和a2,则下列关系 正确的是 ( 拉格朗日点 太阳 地球甲 A.w1=w2,a1>a2 B.w1=w2,a1<a2 C.w1<w2,a1<a2 D.w1>w2,a1>a2 8.某天体的质量约为地球的子，半径约为地 球的3倍，若从地球上高h处平抛一物体， 水平位移为L,则在该天体上，从同样高度 以同样速度平抛同一物体，其水平位移为 A台 c号 D.6L 二、多选题 9.有两个行星A和B(A和B之间的相互作 用不计)，它们各有一颗靠近其表面的卫 星，若这两颗卫星的周期相等，由此可知 ( A.行星A、B表面重力加速度之比等于它 们的半径之比 B.两颗卫星的线速度一定相等 C.行星A、B的密度一定相等 D.行星A、B的质量一定相等 —24 利人失去了信心，他却下决心实现自己的目标。[每日格言] 10.人造卫星围绕地球做匀速圆周运动，a、v 和R为人造卫星的加速度、线速度和相 应的轨道半径，a。、和R。为近地卫星 的加速度、线速度和相应的轨道半径。则 下列关系正确的是 A.1g2=21g R。 B.l84-78R 1,R。 an Ro R 11.(2024·湖南卷)2024年5月3日，嫦娥 六号探测器顺利进入地月转移轨道，正式 开启月球之旅。相较于嫦娥四号和嫦娥 五号，本次的主要任务是登陆月球背面进 行月壤采集，并通过升空器将月壤转移至 绕月运行的返回舱，返回舱再通过返回轨 道返回地球。设返回舱绕月运行的轨道 为圆轨道，半径近似为月球半径。已知月 球表面重力加速度约为地球表面的。，月 球半径约为地球半径的子。关于返回舱在 该绕月轨道上的运动，下列说法正确的是 ) A.其相对于月球的速度大于地球第一宇 宙速度 B.其相对于月球的速度小于地球第一宇 宙速度 C.其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨 道卫星周期的号倍 D.其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨 道卫保周期的侵倍 [每日格言]再长的路，一步步也能走完，再短的路， 12.如图所示，两颗卫星围 M 绕着质量为M的中心 星体做匀速圆周运动。若两颗卫星和中 心星体始终在同一直线上，两颗卫星间的 作用及其他星体对两颗卫星的作用均忽 略不计，则下列判断正确的是() A.两颗卫星的周期不相等 B.两颗卫星的轨道半径相等 C.两颗卫星的向心力大小相等 D.两颗卫星的向心加速度大小相等 三、非选择题 13.某一星球上，航天员站在距离地面h高度 处，以初速度。沿水平方向抛出一个小 球，经时间t后小球落到星球表面，已知 该星球的半径为R,引力常量为G,求： (1)该星球表面的重力加速度g; (2)该星球的第一宇宙速度； (3)该星球的质量M。 不迈开双脚也无法到达。 高一物理 14.2025年4月27日，天链二号05星搭载 长征三号乙运载火箭成功发射，该卫星是 地球同步卫星，其轨道半径为R(R为地 球半径，k为已知常量)。已知引力常量 为G,地球的自转周期为T。。 (1)求地球两极的重力加速度大小g; (2)求地球的密度p: (3)同一轨道上需部署三颗卫星（轨道平 面仍为赤道平面)，可实现地球赤道上任 意两点间的无线电通信，求该轨道上卫星 运行的最小周期T。 15.火星的半径大约是地球半径的一半，质量 约为地球质量的。，若地球的第一宇宙 速度为o,地球表面重力加速度为g,则： (1)火星表面的自由落体加速度是多大？ (2)火星的第一宇宙速度是多大？[每日格言]生命之灯因热情而点燃，生命之舟因拼 可知GM=mag,即a2 GM (r2=35786km+6400km= r29 42186km)。因为r1<r2,所以a1>a2。由圆周运动规律 4π2 可知，对东方红二号卫星有a,=只，对地球赤道上的 物体有，=R答，国为>R,片以a>a综上可得 a1>a2>ag,选项D正确。 7A在B处与核心舱对接前后受万有引力不变，有GR m,可得加连度大小为a=G兴，对接前后的加速度相 等，故A正确；需在B处加速，做离心运动，才能由轨道Ⅱ 变轨到轨道Ⅲ，故B错误；根据G@=m,可得口 ,轨道半径越小，速度越大，所以轨道I上A处的速 度大于在轨道Ⅲ上B处的速度，故C错误；根据开普勒第 三定律，在轨道Ⅱ上运行周期小于在轨道Ⅲ上运行周期， 所以在轨道Ⅱ上由A到B的时间小于在轨道Ⅲ上运行周 期的一半，故D错误。 8.AB7.9km/s是人造卫星的最小发射速度，要想往月球 发射人造卫星，发射速度必须大于7.9km/s,选项A正 确；嫦娥五号距月面越近运行周期越小，选项B正确；飞 船变轨前沿圆轨道运动时只有万有引力产生加速度，变 轨后通过椭圆轨道远月，点时也是只有万有引力产生加速 度，所以两种情况下的加速度相等，选项C错误；嫦娥五 号变轨前需要先点火减速，才能做近心运动，选项D错误。 9.D根据万有引力提供向心力，即GMm=ma。,得a, ,由题图可知1<2=，所以a1>a2=a;飞船通过 N,点时在短时间内加速后进入距地面340km的圆形轨 道，所以>，根据2=。得¤/ ,又n<r, 所以1>，故1>>2，故选项D正确。 10.解析()若不者虑地球自转的影响，则G=mg,所 以地球的质量M=8R 。 2 (2)若不考虑地球自转的影响，则G尺：=mg=m尺，所■ 以第一宇宙速度v=√gR。 (3)卫星绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向心 力，即GR平=加R+)祭，不考虑地球自转的影 Mm ERT 响，GMm=g,由以上两式解得h二4r2 一R。 答案(1)R (2)√gR(3)/RT-R 作业（七）《万有引力与宇宙航行》综合 1.C由开普勒第二定律知行星与太阳的连线在相等的时 间内扫过的面积相等，A点为近日，点，行星的运行速率最 大，B点为远日点，行星的运行速率最小，选项A、B错误； 行星由A点到B点的过程中，离太阳越来越远，所以行星 的速率越来越小，选项C正确，D错误。 2.A靠近行星表面运动的卫星近似认为做匀速圆周运动， 其匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，即万有引力 等于肉心力，有G=mR心=mR祭，行显质量M= p:号R,代入化简得G·p·亭R=虾，整理化简得 靠近行星表面运动的卫星周潮T=√品由此可知卫星 5 搏而前行。 高一物理 周期T仅与密度P有关。因水星与地球平均密度相同， 故靠近水星表面运动的卫星与地球近地卫星做匀速圆周 运动的周期之比约为1：1。 3.B火箭加速升空过程，加速度方向竖直向上，则处于超 重状态，故A错误：根据F一G,航天员与地球的质量 不变，航天员在空间站离地心更远，则受到的万有引力小 于在地表受到万有引力，故B正确；根据GM=mmR可 R2 仔心=√，可知空间站绕地球做匀逸圆周运动的角速 度大于同步卫星的角速度，即大于地球自转角速度，故C 是：根据GMm=ma可得a=,可知空间站绕地 匀速圆周运动的加速度大于地球同步卫星的加速度，故D 错误。 4.C天都一号在环月椭圆轨道上运行时与月球的距离不 断发生变化，根据下=GMm可知受月球的引力大小发生 r2 变化，离月球越近，其所受月球的引力越大，故A、D错误； 根据开普勒第二定律可知天都一号与月球连线在相等的 时间内扫过相等的面积，则离月球越近，相对月球的速度 越大，故B错误，C正确。 5A根据卫星绕中心天体做匀速圆周运动，有GM- 2 m二，可得环绕天体的线建度为口=√网 、m,可知轨道半 径越大，线速度越小，而7.9km/s为近地卫星的线速度， 轨道半径最小，故天问一号在绕地轨道的环绕速度不大 于7.9km/s,故选项A正确；火星的第一宇宙速度是火星 的近火卫星的线速度，轨道半径最小，线速度最大，故天 问一号在沿绕火轨道运行时的速度小于等于火星的第一 宇宙速度，故选项B错误；圆轨道和转移轨道上的同一点 都是万有引力产生加速度，故天问一号在绕地轨道上P 点的加速度等于在转移轨道上P点的加速度，故选项C 错误；转移轨道探测器绕火星做椭圆运动，可知其半长轴 大于绕火轨道的半径，由T=2r√CM可知天问一号在转 移轨道运行的周期大于绕火轨道的周期，故选项D错误。 6,A根据题意，由万有引力提供向心力有Gm=m立 mair-m 4r GM GM,T= r=ma,解得=，w=√，； G,由于轨道丰径A>可得，<B NGM= <wg,TA>TB,aA<aB,故选A。 7.A甲在该轨道上恰能与地球一起同步绕太阳做圆周运 动，可知仙=2，根据a=wr,可知甲的轨道半径大于地 球轨道半径，则有a1>a2,故选项A正确。 &D长据万有引力幸于重为=m8:可得米天体和地 球的重力加速度之比g至：g地=1：36，根据平抛运动可 知h=2g,x=6t,可得水平位移之比x里：x地=6：1， 因为地球上水平位移为L,则在天体水平位移x=6L, 故选项D正确。 9.AC据G=mR禁， 元，M=,根据GD2一 R2 --织，因为月期相等，所以行星表面的重力 mg,8-R2 加速度之比等于半径之比，选项A正确；根据=2π，可 T 知两颗行星的半径不一定相等，则线速度不一定相等，选 暑假作业积极者相信只有推动自已才能推动世界， 4π2R3 M GT 项B错误；密度p=V 4元R3 ,因为周期相同，则 两行星的密度相同，选项C正确；根据G=mR4禁 ,因为行星的半径不一定相等，则行星的质量 M=4πR 不一定相等，选项D错误。 10Ac张搭60-，6-ma-g兴a GM 联立可得aR2=a,R,,两边取对数可得g品=21gR, Ro 故逃项A三确，B错溪：根糕6=m爱6智- v 瓷R=次，申号一会后=是成这项 0。 C正确，D错误。 11.BD地球上的第一宇宙速度等于卫星在近地轨道的环 绕连度，向万有引力挑候向心力得=m日，站合 mg=G得第一字亩速度0=V级，又g=行84、 R2 R,=R。,可知远回轮相对月球的遠度小于地球上的 第一宇宙速度，选项A错误，B正确；由万有引力提供向 心力释在近地（月）轨道上有0=m答R又GM= R21 知选项C错误，D正确。 12.BD由“两颗卫星和中心星体始终在同一直线上”可知 两颗卫星的周期T相等，根据三m,得，与 打，可见两颗卫星的轨道半径相等，选项A错误， GMT B正确；由万有引力提供向心力即F角=GM知，F购与 r2 卫星的质量m有关，由于两颗卫星的质量关系不确定， 选项C错误；由a=wr得向心加速度大小a1=a2,选项 D正确。 13,解析(1)根岩A=76d,得8=头. (2)根据mg=mR,得一 √=a. (3)根据m8=6资得M= Gt2。 答案1学(2v2原2 Gt2 14.解析 (1)同步卫星的周期等于地球的自转周期，有 -aR(祭) 根据万有引力等于重力有G =mog 联立解得g= 4π233R T。2 (2)根据万有引力等于重力有Gm=m,g R2 则地球的密度p= M=3πk3 音R 5 只要推动自己就能推动世界。 [每日格言] (3)由题意可知，三个卫星的排布在赤道平面上的外接 正三角形的三个顶点上，如图所示 ◆ /30℃~ 由几何关系可知，此轨道半径为2R,则有 =m×2R(等)》 (2R) GMmo -mog 根据万有引力等于重力有R 联主将得T√层 答案ae8√层 T,2 15.解析（1)根据在星体表面忽略自转影响，重力等于万 有引力，得s-,故-总×（尽）》 R21 g地M地 大里表面的自由落体加度gs=ga×品×（②）=0,4g。 GM 《2)由万有引力提供向心力知”=尺，得 R2 MxR地 所以答M4R0x22即单-5 √5 5v. 答案（0.g②)得d 作业（八）功和功率 [知识整合]一跟踪训练 1.C物体随倾斜的传送带向上一起匀速运动的过程中，传 送带对物体的静摩擦力做正功，选项A错误；将物体轻放 在水平匀速运动的传送带上做加速运动时，传送带对物 体的滑动摩擦力做正功，选项B错误；由选项A、B的解析 可知，静摩擦力和滑动摩擦力都可能做正功，选项C正 确；物体在静摩擦力作用下随水平圆盘做匀速圆周运动 时，圆盘对物体的静摩擦力不做功；物体沿粗糙的静止斜 面下滑时，物体对斜面的滑动摩擦力对斜面不做功，因此 静摩擦力和滑动摩擦力都可以不做功，选项D错误。 2.A返回舱在减速过程中，加速度竖直向上，处于超重状 态，故A正确，B错误；主伞的拉力与返回舱运动方向相 反，对返回舱做负功，故C错误；返回舱的重力与返回舱 运动方向相同，重力对返回舱做正功，故D错误。 3.D根据做功的公式W=Fs,可知两次所用的力相同，移 动的距离也相同，故两次做功的大小相等，即W,=W2。 根据功率的公式P=,可知两次做功的大小相同，所用 的时间也相同，故两次功率的大小相等，即P1=P2,故 选D。 4.C小孩到达斜面底端时的速度在竖直方向的分速度为 巴，=sn30=,则可知小孩到达斜面底瑞时重力的醉 时功率为P=mg℃，=mg”,故选项C正确。 2 [综合训练] 1.A设两物块经过位移为L,由题意可知F1做功为 W1=F1Lcos,F2做功为W2=F2 L cos a,又F:=F2,故 选项B、C、D错误，A正确。 2.B求重力的瞬时功率应代入竖直分速度，故P6=G堡直= G·gt=10×10×3W=300W,故选项B正确。