【物理】2019届二轮复习万有引力与航天作业（江苏专用） 8页

第2讲　万有引力与航天 专题强化练 ‎1．(2018·江苏六校联考)“神舟十号”飞船在预定轨道上做匀速圆周运动，在该飞船的密封舱内，如图1所示的实验能够进行的是(　　)‎ 图1‎ A．宇航员生活废水过滤处理实验 B．研究动能与重力势能转化规律实验 C．用弹簧拉力器比较力的大小 D．血浆与血细胞自然分层实验 答案　C ‎2.(2018·如皋市模拟)如图2所示，一颗卫星绕地球沿椭圆轨道运动，A、B是卫星运动的远地点和近地点．下列说法中正确的是(　　)‎ 图2‎ A．卫星在A点的角速度大于在B点的角速度 B．卫星在A点的加速度小于在B点的加速度 C．卫星由A运动到B过程中动能减小，势能增加 D．卫星由A运动到B过程中引力做正功，机械能增大 答案　B 解析　近地点的速度较大，可知卫星在B点的线速度大于在A点的线速度，根据ω＝知， 卫星在A点的角速度小于在B点的角速度，故A错误．根据牛顿第二定律得，a＝＝，可知卫星在A点的加速度小于在B点的加速度，故B正确．卫星沿椭圆轨道运动，从A到B，万有引力做正功，动能增加，势能减小，机械能守恒，故C、D错误．‎ ‎3．(多选)(2018·徐州三中月考)假如一做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做匀速圆周运动，则(　　)‎ A．根据公式v＝ωr，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍 B．根据公式F＝m，可知卫星所需的向心力将减小到原来的 C．根据公式F＝G，可知地球提供的向心力将减小到原来的 D．根据上述B和C中给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的 答案　CD 解析　根据万有引力提供圆周运动的向心力有G＝m＝mrω2，v＝，可知当轨道半径增大到原来的2倍时，线速度变为原来的，故A错误，D正确；根据万有引力提供圆周运动的向心力，即F＝G，当轨道半径增大到原来的2倍时，可知卫星所需的向心力减小为原来的，地球提供的向心力将减小到原来的，故B错误，C正确．‎ ‎4．(多选)(2018·盐城市期中) 半径为R的木星表面重力加速度为g0；卫星绕木星公转的轨道半径为r(r＞R)、周期为T、角速度为ω.已知引力常量为G，为求木星的质量，需要的物理量是(　　)‎ A．g0，r B．g0，R C．ω，T D．r，T 答案　BD 解析　根据木星表面万有引力等于重力得：G＝mg0得木星的质量为：M＝，故A错误，B正确．周期T＝，知道周期和角速度无法求出木星的质量，故C错误．根据G＝mr得，木星的质量为：M＝，故D正确．‎ ‎5．(2018·徐州市期中)牛顿在思考万有引力定律时就曾想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落点一次比一次远．如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星．牛顿设想一颗卫星，它沿椭圆轨道运动．下列说法正确的是(　　)‎ A．地球的球心与椭圆的中心重合 B．卫星在近地点的速率小于在远地点的速率 C．卫星在远地点的加速度小于在近地点的加速度 D．卫星与椭圆中心的连线在相等的时间内扫过相等的面积 答案　C 解析　根据开普勒第一定律可知，地球的球心应与椭圆的一个焦点重合，故A错误；卫星在近地点时的速率要大于在远地点的速率，故B错误；根据万有引力定律G＝ma可知，卫星在远地点的加速度一定小于在近地点的加速度，故C正确；根据开普勒第二定律可知，卫星与地球中心的连线在相等的时间内扫过相等的面积，而不是与椭圆中心的连线，故D错误．‎ ‎6．中国把第三代北斗导航卫星发射升空，并送入绕地球的椭圆轨道时，该卫星发射速度v大小的范围是(　　)‎ A．v＜7.9 km/s B．7.9 km/s＜v＜11.2 km/s C．11.2 km/s＜v＜16.7 km/s D．v＞16.7 km/s 答案　B ‎7.(2018·扬州中学模拟)假设在宇宙中存在这样三个天体A、B、C，它们在一条直线上，天体A离天体B的高度为某值时，天体A和天体B就会以相同的角速度共同绕天体C运转，且天体A和天体B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，如图3所示．以下说法正确的是(　　)‎ 图3‎ A．天体A做圆周运动的加速度小于天体B做圆周运动的加速度 B．天体A做圆周运动的速度小于天体B做圆周运动的速度 C．天体B做圆周运动的向心力等于天体C对它的万有引力 D．天体B做圆周运动的向心力小于天体C对它的万有引力 答案　D 解析　由于天体A和天体B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，角速度相同，由a＝ω2r，可知天体A做圆周运动的加速度大于天体B做圆周运动的加速度，故A错误．由公式v＝ωr知，角速度相同，天体A做圆周运动的速度大于天体B做圆周运动的速度，故B错误．天体B做圆周运动的向心力是A、C对天体B的万有引力的合力提供的，所以天体B做圆周运动的向心力小于天体C对它的万有引力，故C错误，D正确．‎ ‎8．2017年6月15日，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射X射线调制望远镜卫星“慧眼”．“慧眼”的成功发射将显著提升我国大型科学卫星研制水平，填补我国X射线探测卫星的空白，实现我国在空间高能天体物理领域由地面观测向天地联合观测的跨越．“慧眼”研究的对象主要是黑洞、中子星和射线暴等致密天体和爆发现象．在利用“慧眼”观测美丽的银河系时，若发现某双黑洞间的距离为L(黑洞的半径远小于黑洞之间的距离)，只在彼此之间的万有引力作用下做匀速圆周运动，其运动周期为T，引力常量为G，则双黑洞总质量为(　　)‎ A. B. C. D. 答案　A 解析　双黑洞靠相互间的万有引力提供向心力，有：G＝m1r1，G＝m2r2，解得m2＝，m1＝，则双黑洞总质量为：m总＝m1＋m2＝，故选A.‎ ‎9．(多选)(2018·徐州市期中)地球和火星围绕太阳的公转均可以看作匀速圆周运动．地球的轨道半径为r1，周期为T1，运行速度为v1，角速度为ω1，加速度为a1，火星的轨道半径为r2，周期为T2＝kT1，运行速度为v2，角速度为ω2，加速度为a2.下列关系正确的有(　　)‎ A.＝k B.＝ C.＝ D.＝ 答案　AB 解析　根据G＝mr得：T＝，‎ 可知 ＝＝k，解得：＝，‎ 因为ω＝，则有：＝＝k，故A、B正确．‎ 根据G＝m得：v＝，则有：＝＝，故C错误．根据G＝ma，得：a＝，则有：＝＝，故D错误．‎ ‎10．(多选)(2016·江苏单科·7)如图4所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有(　　)‎ 图4‎ A．TA>TB B．EkA>EkB C．SA＝SB D.＝ 答案　AD 解析　由＝＝mR和Ek＝mv2可得T＝2π，Ek＝，因RA>RB，则TA>TB，EkA