广东版高考物理复习专题五万有引力与宇宙航行练习课件

这是一份广东版高考物理复习专题五万有引力与宇宙航行练习课件，共39页。

2. (2023江苏,4,4分) 设想将来发射一颗人造卫星,能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行,该轨道可视为圆轨道。该卫星与月球相比,一定相等的是 (　    )A.质量B.向心力大小C.向心加速度大小D.受到地球的万有引力大小
4. (2022重庆,9,5分)(多选)我国载人航天事业已迈入“空间站时代”。若中国空间站绕地球近似做匀速圆周运动,运行周期为T,轨道半径约为地球半径的 倍,已知地球半径为R,引力常量为G,忽略地球自转的影响,则 (　    )A.漂浮在空间站中的宇航员不受地球的引力B.空间站绕地球运动的线速度大小约为 C.地球的平均密度约为  D.空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的 倍
5. (2023浙江6月选考,9,3分)木星的卫星中,木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为1∶2∶4。木卫三周期为T,公转轨道半径是月球绕地球轨道半径r的n倍。 月球绕地球公转周期为T0,则 (　    )A.木卫一轨道半径为 rB.木卫二轨道半径为 rC.周期T与T0之比为 D.木星质量与地球质量之比为 n3
6. (2021全国甲,18,6分)2021年2月,执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后,进入运行周期约为1.8×105 s的椭圆形停泊轨道,轨道与火星 表面的最近距离约为2.8×105 m。已知火星半径约为3.4×106 m,火星表面处自由落体的 加速度大小约为3.7 m/s2,则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为 (　    )A.6×105 m　　　　　　　    B.6×106 mC.6×107 m　　　　　　　    D.6×108 m
7. (2023山东,3,3分)牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引,这种吸引力可能与天体间(如地球与月球)的引力具有相同的性质,且都满足F∝ 。已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍,地球表面的重力加速度为g,根据牛顿的猜想,月球绕地球 公转的周期为 (　    )A.30π 　　　　　　　    B.30π C.120π 　　　　　　　    D.120π
9. (2022广东,2,4分)“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
10. (2023新课标,17,6分)2023年5月,世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号,携带约5 800 kg的物资进入距离地面约400 km(小于地球同步卫星与地面的距离)的轨道, 顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后,这批物资     (　    )A.质量比静止在地面上时小B.所受合力比静止在地面上时小C.所受地球引力比静止在地面上时大D.做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大
11. (2022湖北,2,4分)2022年5月,我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接,形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动,周期约90分钟。下列说法正 确的是     (　    )A.组合体中的货物处于超重状态B.组合体的速度大小略大于第一宇宙速度C.组合体的角速度大小比地球同步卫星的大D.组合体的加速度大小比地球同步卫星的小
12. (2023湖南,4,4分)根据宇宙大爆炸理论,密度较大区域的物质在万有引力作用下,不断聚集可能形成恒星。恒星最终的归宿与其质量有关,如果质量为太阳质量的1~8 倍将坍缩成白矮星,质量为太阳质量的10~20倍将坍缩成中子星,质量更大的恒星将坍 缩成黑洞。设恒星坍缩前后可看成质量均匀分布的球体,质量不变,体积缩小,自转变 快。不考虑恒星与其他物体的相互作用。已知逃逸速度为第一宇宙速度的 倍,中子星密度大于白矮星。根据万有引力理论,下列说法正确的是 (　    )A.同一恒星表面任意位置的重力加速度相同B.恒星坍缩后表面两极处的重力加速度比坍缩前的大C.恒星坍缩前后的第一宇宙速度不变
D.中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度
14. (2021江苏,3,4分)我国航天人发扬“两弹一星”精神砥砺前行,从“东方红一号”到“北斗”不断创造奇迹。“北斗”第49颗卫星的发射迈出组网的关键一步。 该卫星绕地球做圆周运动,运动周期与地球自转周期相同,轨道平面与地球赤道平面 成一定夹角。该卫星 (　    )A.运动速度大于第一宇宙速度B.运动速度小于第一宇宙速度C.轨道半径大于“静止”在赤道上空的同步卫星D.轨道半径小于“静止”在赤道上空的同步卫星 
考点一　开普勒行星运动定律　万有引力定律
1. (2023届广东六校联考,4)2021年10月16日,神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成交会对接,3名宇航员顺利进入“天和”核心舱。后续发射的“问天”实验舱和 “梦天”实验舱,均与空间站组合体交会对接成功,2022年11月3日,“梦天”实验舱完 成转位,中国空间站“T”字基本构型组装完成。已知空间站离地面高度h约400 km, 地球半径R约6 370 km,空间站可看成是绕地球做匀速圆周运动,则关于空间站的说法 正确的是 (　    )
A.绕地球运行周期大于24 hB.绕地球运行线速度大于7.9 km/sC.后续对接实验舱后,由于质量变大,空间站加速度将增大D.后续对接实验舱后,空间站周期仍不变
2. (2023届广东江门一模,4)2022年11月,“梦天”实验舱完成转位操作,中国空间站“T”字基本构型在轨组装完成,空间站运行周期约为90分钟。北斗系统的GEO卫星 是静止卫星,空间站和GEO卫星均可视为绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是  (　    )A.GEO卫星可以在地面任何一点的正上方,但离地心的距离是一定的B.空间站的轨道半径比GEO卫星的轨道半径大C.空间站的线速度比GEO卫星的线速度大D.空间站的向心加速度比GEO卫星的向心加速度小
3. (2023届广东一模,2)设地球同步卫星的轨道半径为R,我国“天宫”空间站的轨道半径为r。航天员王亚平在“天宫”空间站授课时说,在空间站上一天可以观察到16 次日出,由此可以推算出 等于 (　    )A.1.5　　　    　　　    C.16　　　    D.256
4. (2023届揭阳一模,9)(多选)假设火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时,绕行周期为T,已知火星半径为R,引力常量为G,由此可以估算 (　    )A.火星质量　　　　　　    B.探测器质量C.火星的第一宇宙速度　    D.火星平均密度
考点二　人造卫星　宇宙速度
5. (2023届惠州三模,5)为了更好地了解太阳活动对地球的影响,2022年10月,我国成功将“夸父一号”卫星发射升空,该卫星绕地球的运动可以看成是匀速圆周运动,距 离地球表面约720千米,运行周期约99分钟,下列说法正确的是 (　    )A.“夸父一号”有可能静止在惠州市的正上方B.若已知引力常量,利用题中数据可以估算出太阳的质量C.“夸父一号”的发射速度大于第二宇宙速度D.“夸父一号”的角速度大于地球自转的角速度
7. (2024届广州执信中学9月月考,8)(多选)2022年11月29日,长征二号F遥十五运载火箭将神舟十五号载人飞船精准送入预定轨道。2022年11月30日,神舟十五号载人飞船 成功对接于空间站“天和”核心舱前向端口,形成新的空间站组合体,沿原来的轨道 运动。自此神舟十四号、神舟十五号乘组航天员在空间站首次实现胜利会师。假设 空间站的运行轨道为圆轨道,下列说法正确的是 (　    )A.空间站绕地球运行的速度大于第一宇宙速度B.空间站中的航天员处于失重状态C.神舟十五号载人飞船的对接,使空间站组合体绕地球运行的速度减小D.若稀薄大气阻力使空间站组合体的高度缓慢下降,空间站组合体运行的线速度将增大
9. (2023届广州天河一模,3)据媒体报道,“嫦娥一号”卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200 km,运行周期127分钟。若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以 上条件不能求出的是 (　    )A.月球表面的重力加速度B.月球对卫星的吸引力C.卫星绕月球运行的速度D.卫星绕月运行的加速度
微专题5　双星及多星问题
1. (2013山东,20,5分)双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现,双星系统演化过程 中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的 周期为T,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的k倍,两星之间的距离变为原来 的n倍,则此时圆周运动的周期为 (　    )A. T　    B. T　    C. T　    D. T
2. (2018课标Ⅰ,20,6分)(多选)2017年,人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程,在两颗中子星合并前约100 s时,它们相距约400 km,绕二者连线上的某点每秒转动12圈,将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体, 由这些数据、引力常量并利用牛顿力学知识,可以估算出这一时刻两颗中子星 (        )A.质量之积　　　　　　　    B.质量之和C.速率之和　　　　　　　    D.各自的自转角速度
微专题6　卫星的变轨和对接问题
微专题7　天体中的追及相遇问题
10. (2021湖北,7,4分)2021年5月,“天问一号”探测器软着陆火星取得成功,迈出了我国星际探测征程的重要一步。火星与地球公转轨道近似为圆,两轨道平面近似重 合,且火星与地球公转方向相同。火星与地球每隔约26个月相距最近,地球公转周期 为12个月。由以上条件可以近似得出 (　    )A.地球与火星的动能之比B.地球与火星的自转周期之比C.地球表面与火星表面重力加速度大小之比D.地球与火星绕太阳运动的向心加速度大小之比
12. (2023浙江1月选考,10,3分)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线 的现象,称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如表:
则相邻两次“冲日”时间间隔约为 (　    )A.火星365天　　　　　　　     B.火星800天C.天王星365天　　　　　　　    D.天王星800天
13. (2023届广州二中三模,7)一颗在赤道平面内自西向东绕地球做圆周运动的近地卫星P,在某时刻处于地面上一标志性建筑物Q的正上方,P做圆周运动的半径可近似 看作地球半径,周期为85 min,考虑地球自转,则     (　    )A.P的角速度大小小于Q的角速度大小B.P的向心加速度大小等于Q的向心加速度大小C.经过5分钟,P处于Q的东侧D.经过85分钟,P处于Q的正上方