2018屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題一力與運(yùn)動(dòng)第4講力和天體運(yùn)動(dòng)逐題對(duì)點(diǎn)特訓(xùn)

1、專題1 第4講 力和天體運(yùn)動(dòng)1(2017內(nèi)蒙古部分學(xué)校聯(lián)考)已知一質(zhì)量為m的物體分別靜置在北極與赤道時(shí)，物體對(duì)地面的壓力差為N，假設(shè)地球是質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R.則地球的自轉(zhuǎn)周期為(A)A2B2C2D2解析 由于地球的自轉(zhuǎn)，所以在兩極有G極，在赤道有G赤mR，又因?yàn)橹亓Υ笮〉扔谖矬w對(duì)地面的壓力大小，所以NG極G赤mR，則T2，選項(xiàng)A正確2(2017貴州貴陽(yáng)檢測(cè))2016年10月19日凌晨，“神舟十一號(hào)”飛船經(jīng)歷5次變軌后與“天宮二號(hào)”目標(biāo)飛行器在距地面393 km的近圓軌道上，成功進(jìn)行了空間交會(huì)對(duì)接，再次上演“太空之吻”，下列關(guān)于“天宮二號(hào)”、飛船和航天員的說(shuō)法正確的是(D)A航天員在“

2、天宮二號(hào)”內(nèi)的“私人睡眠站”中睡覺(jué)時(shí)處于平衡狀態(tài)B由于軌道上有極其稀薄的大氣，若不加干預(yù)，“天宮二號(hào)”的動(dòng)能會(huì)減小C為了實(shí)現(xiàn)對(duì)接，飛船和“天宮二號(hào)”應(yīng)在同一軌道上運(yùn)行，且兩者的速度都應(yīng)大于第一宇宙速度D飛船應(yīng)先在比“天宮二號(hào)”半徑小的軌道上加速逐漸靠近“天宮二號(hào)”，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接解析 宇航員在“天宮二號(hào)”內(nèi)，萬(wàn)有引力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，因此應(yīng)處于完全失重狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；如果不加干預(yù)，由于稀薄大氣的作用，“天宮二號(hào)”受到阻力速度減小而做向心運(yùn)動(dòng)，由Gm，得v，顯然“天宮二號(hào)”的軌道半徑減小，線速度增大，動(dòng)能應(yīng)增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；為了完成對(duì)接，“神舟十一號(hào)”應(yīng)從比“天宮二號(hào)”略低的軌

3、道上加速，且二者的運(yùn)行速度均小于第一宇宙速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確3(2017河南洛陽(yáng)統(tǒng)考)神舟十一號(hào)飛船經(jīng)歷多次變軌，到達(dá)與天宮二號(hào)距離地面393公里高的相同軌道，終于與天宮二號(hào)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱對(duì)地靜止衛(wèi)星，是運(yùn)行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，衛(wèi)星距離地球表面的高度約為36 000 km，運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相等，即23時(shí)56分4秒探空火箭在3 000 km高空仍發(fā)現(xiàn)有稀薄大氣由以上信息可知(A)A神舟十一號(hào)飛船變軌前發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火瞬間，飛船速度的變化量小于其所噴出氣體速度的變化量B神舟十一號(hào)飛船在點(diǎn)火后的變軌過(guò)程中機(jī)械能守恒C僅由題中已知量可以求出天宮二

4、號(hào)在對(duì)接軌道的公轉(zhuǎn)周期D神舟十一號(hào)飛船在返回地球的過(guò)程中速率在逐漸減小解析 神舟十一號(hào)飛船變軌前發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火瞬間，根據(jù)動(dòng)量定理，飛船動(dòng)量的變化量與所噴出氣體動(dòng)量的變化量大小相等，由于飛船質(zhì)量大于所噴出氣體的質(zhì)量，所以飛船速度變化量小于其所噴出氣體速度的變化量，選項(xiàng)A正確；神舟十一號(hào)飛船在點(diǎn)火后的變軌過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)做功使飛船的機(jī)械能增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于題中沒(méi)有給出地球半徑，不能得出天宮二號(hào)的軌道半徑和同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，不能求出天宮二號(hào)在對(duì)接軌道的公轉(zhuǎn)周期，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；神舟十一號(hào)飛船在返回地球的過(guò)程中由于重力做功，速率在逐漸增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤4(2017黑龍江五校聯(lián)考)如圖所示，A為近地氣象衛(wèi)

5、星，B為遠(yuǎn)地通訊衛(wèi)星，假設(shè)它們都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)已知地球半徑為R，衛(wèi)星A距地面高度可忽略不計(jì)，衛(wèi)星B距地面高度為h，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力則下列說(shuō)法正確的是(D)A若兩衛(wèi)星質(zhì)量相等，發(fā)射衛(wèi)星B需要的能量少B衛(wèi)星A與衛(wèi)星B運(yùn)行周期之比為C衛(wèi)星A與衛(wèi)星B運(yùn)行的加速度大小之比為D衛(wèi)星A與衛(wèi)星B運(yùn)行速度大小之比為解析 雖然衛(wèi)星B的速度小于衛(wèi)星A的速度，但衛(wèi)星B的軌道比衛(wèi)星A的高，所具有的引力勢(shì)能大，所以發(fā)射衛(wèi)星B需要的能量大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知，所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，即衛(wèi)星A與衛(wèi)星B運(yùn)行周期之比為，則選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由ma，則a，所以衛(wèi)星A與

6、衛(wèi)星B運(yùn)行的加速度大小之比為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由，得v，衛(wèi)星A與衛(wèi)星B運(yùn)行速度大小之比為，所以選項(xiàng)D正確5(2017云南七校聯(lián)考)(多選)嫦娥五號(hào)探測(cè)器將由長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空如果嫦娥五號(hào)經(jīng)過(guò)若干次軌道調(diào)整后，先在距離月球表面h的高度處繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后開(kāi)啟反沖發(fā)動(dòng)機(jī)，嫦娥五號(hào)著陸器暫時(shí)處于懸停狀態(tài)，最后實(shí)現(xiàn)軟著陸，自動(dòng)完成月面樣品采集，并從月球起飛，返回地球月球的半徑為R且小于地球的半徑，月球表面的重力加速度為g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量為G.不考慮月球的自轉(zhuǎn)，則下列說(shuō)法正確的是(BD)A嫦娥五號(hào)探測(cè)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度可能大于地球的第一宇宙

7、速度B月球的平均密度C嫦娥五號(hào)探測(cè)器在繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的t時(shí)間內(nèi)，繞月球運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù)nD根據(jù)題給數(shù)據(jù)可求出月球的第一宇宙速度解析 設(shè)月球的質(zhì)量為M，對(duì)于在月球表面處質(zhì)量為m0的物體有m0g0G，又因?yàn)?；所以，選項(xiàng)B正確；嫦娥五號(hào)探測(cè)器在圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，有Gm(Rh)，解得T，故繞月球運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù)n，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)mg0m，得月球的第一宇宙速度v，選項(xiàng)D正確；因?yàn)樵虑虻陌霃叫∮诘厍虻陌霃?，月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，所以月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故嫦娥五?hào)探測(cè)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度小于地球的第一宇宙速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤6(2017廣西模擬)2016年10月17日

8、“神舟十一號(hào)”載人飛船發(fā)射成功，飛船入軌后經(jīng)過(guò)約2天的獨(dú)立飛行完成與“天宮二號(hào)”的對(duì)接如圖所示，“天宮二號(hào)”處于離地面高h(yuǎn)393 km的圓軌道A上，“神舟十一號(hào)”處于圓軌道B上“神舟十一號(hào)”在位置1點(diǎn)火后沿軌道C運(yùn)動(dòng)到位置2，然后沿軌道A運(yùn)動(dòng)，通過(guò)調(diào)整自己與前方的“天宮二號(hào)”的相對(duì)距離和姿態(tài)，最終對(duì)接已知地球半徑為R6 371 km，引力常量為G6.671011Nm2/kg2，地球質(zhì)量為M6.01024kg，不計(jì)大氣阻力下列說(shuō)法正確的是(C)A“天宮二號(hào)”在軌道A上的運(yùn)行周期比“神舟十一號(hào)”在軌道B上的運(yùn)行周期小B“天宮二號(hào)”在軌道A上的加速度比“神舟十一號(hào)”在軌道B上的加速度大C“天宮二號(hào)”

9、在軌道A上的運(yùn)行速率約為7.7 km/sD“神舟十一號(hào)”在位置2時(shí)的機(jī)械能小于在位置1時(shí)的機(jī)械能解析 由m2r，得T，可知半徑越大，周期越大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤由ma，得加速度a，半徑越大，加速度越大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤由m0，得v7.7 km/s，選項(xiàng)C正確“神舟十一號(hào)”在軌道C上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于點(diǎn)火加速，故其機(jī)械能增加，選項(xiàng)D錯(cuò)誤7(2017安徽重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)我國(guó)第一顆繞月探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”從A點(diǎn)進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道段后，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，在萬(wàn)有引力作用下，通過(guò)P點(diǎn)時(shí)受到地球和月球的萬(wàn)有引力的合力為零，“嫦娥一號(hào)”到達(dá)月球附近后在B點(diǎn)重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入環(huán)月軌道段，忽略空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是(C)A“嫦娥一號(hào)”在

10、A點(diǎn)進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道前要向前噴氣減速B“嫦娥一號(hào)”到達(dá)B點(diǎn)后需加速才能進(jìn)入環(huán)月軌道C“嫦娥一號(hào)”運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度最小D“嫦娥一號(hào)”從A點(diǎn)(不含A點(diǎn))運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)(不含B點(diǎn))的過(guò)程中機(jī)械能不守恒解析 “嫦娥一號(hào)”在A點(diǎn)變軌做離心運(yùn)動(dòng)，故要向后噴氣加速，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；“嫦娥一號(hào)”在B點(diǎn)由高軌道進(jìn)入低軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于在PB段月球的引力做正功，故速度較大，所需的向心力大于萬(wàn)有引力提供的向心力，故要進(jìn)入穩(wěn)定的圓軌道，需要先減速，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在AP段地球的引力做負(fù)功，故“嫦娥一號(hào)”速度一直減小，在PB段月球的引力做正功，故速度增大，因此在P點(diǎn)時(shí)的速度最小，選項(xiàng)C正確；忽略空氣阻力，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)

11、程中關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，則全過(guò)程中只有萬(wàn)有引力做功，則機(jī)械能是守恒的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤8(2017廣東百校聯(lián)考)2016年10月17日，“神舟十一號(hào)”飛船載著航天員景海鵬、陳冬發(fā)射升空，準(zhǔn)備與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室對(duì)接對(duì)接從接觸開(kāi)始，經(jīng)過(guò)捕獲、緩沖、校正、拉回等技術(shù)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)剛性連接，形成組合體對(duì)接前，“天宮二號(hào)”、“神舟十一號(hào)”飛船的高度均約393千米，二者相距一定的距離均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繞地球轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間為T(mén)90分鐘地球半徑R為6 400千米，引力常量G已知?jiǎng)t下列說(shuō)法正確的是(C)A“天宮二號(hào)”的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度B若在“天宮二號(hào)”太空艙中無(wú)初速度釋放一小球，小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)C根據(jù)以上數(shù)據(jù)可求

12、出地球質(zhì)量MD增加“神舟十一號(hào)”的動(dòng)能，才能實(shí)現(xiàn)與“天宮二號(hào)”的對(duì)接解析 根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力知Gm，可得v，由于“天宮二號(hào)”的軌道半徑大于地球半徑，故運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在“天宮二號(hào)”太空艙無(wú)初速度釋放小球，小球?qū)⒁廊幌鄬?duì)太空艙靜止，同“天宮二號(hào)”一起繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)“天宮二號(hào)”有Gm(Rh)，故能求出地球質(zhì)量M、選項(xiàng)C正確；增加“神舟十一號(hào)”的能動(dòng)，即速度增大，“神舟十一號(hào)”將變軌到更高軌道，選項(xiàng)D錯(cuò)誤9(2017廣東深圳二調(diào))(多選)兩顆相距足夠遠(yuǎn)的行星a、b，半徑均為R0，兩行星各自周?chē)l(wèi)星的公轉(zhuǎn)速度的平方v2與公轉(zhuǎn)半徑的倒數(shù)的關(guān)系圖象如圖所示，

13、則關(guān)于兩顆行星及它們的衛(wèi)星的描述，正確的是(AB)A行星a的質(zhì)量較大B行星a的第一宇宙速度較大C取相同公轉(zhuǎn)半徑，行星a的衛(wèi)星向心速度較小D取相同公轉(zhuǎn)速度，行星a的衛(wèi)星周期較小解析 根據(jù)Gm和Gmg，得行星的第一宇宙速度v，由圖示知vavb，MaMb，選項(xiàng)A、B正確；由a得，公轉(zhuǎn)半徑r相同時(shí)，行星a的衛(wèi)星向心加速度較大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由圖示知兩行星的衛(wèi)星公轉(zhuǎn)速度相同時(shí)，公轉(zhuǎn)半徑rarb，由v得，行星a的衛(wèi)星周期較大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤10(2017湖北黃岡模擬)科學(xué)家新發(fā)現(xiàn)一未知的小行星和地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓該行星每隔一定的時(shí)間會(huì)運(yùn)動(dòng)到日地連線的延長(zhǎng)線上，如圖所示已知該行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的半徑是地球

14、繞太陽(yáng)運(yùn)行半徑的4倍，某時(shí)刻該行星運(yùn)行到太陽(yáng)和地球連線的延長(zhǎng)線上，從此刻開(kāi)始，行星再次運(yùn)行到太陽(yáng)和地球連線的延長(zhǎng)線上的最短時(shí)間(以年為單位)為(C)A1B8CD解析 由開(kāi)普勒第三定律和r1r214，可得行星的周期T28T18年，設(shè)該行星經(jīng)過(guò)n年再次運(yùn)行到太陽(yáng)和地球連線的延長(zhǎng)線上，地球比行星多運(yùn)行了一圈，有n2，解得n，選項(xiàng)C正確11(2017安徽江淮十校聯(lián)考三)根據(jù)道我國(guó)將于2018發(fā)射“嫦娥四號(hào)”飛船，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)首次月球背面著陸“嫦娥四號(hào)”著陸后，為了保證通信，需要向“地月拉格朗日點(diǎn)”另發(fā)射一顆“中繼衛(wèi)星”，如圖所示“地月拉格朗日點(diǎn)”位于地球和月球連線的延長(zhǎng)線上，在該點(diǎn)“中繼衛(wèi)星”與月球同步一

15、起繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)若地球和月球的距離為月球和“中繼衛(wèi)星”距離的k倍，則以下說(shuō)法正確的是(B)A“中繼衛(wèi)星”的向心力由月球的引力提供B“中繼衛(wèi)星”的向心力由地球和月球引力的合力提供C地、月質(zhì)量之比為D地、月質(zhì)量之比為解析 中繼衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它分別受地球和月球?qū)λ娜f(wàn)有引力作用，所以中繼衛(wèi)星的向心力由地球和月球引力的合力提供，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；設(shè)地月距離為r1，月球到中繼衛(wèi)星的距離為r2，月球、中繼衛(wèi)星繞地球的周期為T(mén)，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有M月r1，m(r1r2)，r1kr2，解得，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤12(2017廣州綜合測(cè)試一)(多選)假設(shè)地球同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道半徑為地球半徑的6.

16、6倍，地球赤道平面與地球公轉(zhuǎn)平面共面站在地球赤道某地的人，日落后4小時(shí)的時(shí)候，在自己頭頂正上方觀察到一顆恰好被陽(yáng)光照亮的人造地球衛(wèi)星，若該衛(wèi)星在赤道所在平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)則此人造衛(wèi)星(ABD)A距地面高度等于地球半徑B繞地球運(yùn)行的周期約為4小時(shí)C繞地球運(yùn)行的角速度與同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的角速度相同D繞地球運(yùn)行的速率約為同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行速率的1.8倍解析 如圖所示，太陽(yáng)光可認(rèn)為是平行光，O是地心，人開(kāi)始在A點(diǎn)，這時(shí)剛好日落，因?yàn)?4小時(shí)地球轉(zhuǎn)一圈，所以經(jīng)過(guò)4小時(shí)，地球轉(zhuǎn)了60，即AOC60，此時(shí)人已經(jīng)到了B點(diǎn)，衛(wèi)星在人的正上方C點(diǎn)，太陽(yáng)光正好能照到衛(wèi)星，設(shè)地球的半徑為R，由幾何知識(shí)知，衛(wèi)星的軌

17、道半徑為OC2OA2R，則衛(wèi)星離地面的高度hOCRR，選項(xiàng)A正確；設(shè)衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期為T(mén)1、角速度為1、線速度大小為v1，同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周斯為T(mén)224小時(shí)、角速度為2、線速度大小為v2，衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供，根據(jù)萬(wàn)有引力定律得Gm，解得T2，則，解得T1T224 h4 h，選項(xiàng)B正確；根據(jù)萬(wàn)有引力定律得Gm2r，解得，因?yàn)槿嗽煨l(wèi)星與同步衛(wèi)星的半徑不同，故兩衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的角速度不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)萬(wàn)有引力定律得，Gm，解得v，則1.8，選項(xiàng)D正確13(2017安徽合肥模擬) (多選)宇宙空間有一種由三顆星體A、B、C組成的三星體系：它們分別位于等邊三角形ABC的

18、三個(gè)頂點(diǎn)上，繞一個(gè)固定且共同的圓心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道如圖中實(shí)線所示，其軌道半徑rArBrC.忽略其他星體對(duì)它們的作用，可知這三顆星體(AC)A線速度大小關(guān)系是vAvBvCB加速度大小關(guān)系是aAaBaCC質(zhì)量大小關(guān)系是mAmBmCD所受萬(wàn)有引力合力的大小關(guān)系是FAFBFC解析 星體A、B、C的角速度是相同的，所以半徑越小，線速度越小，即vAvBvC，選項(xiàng)A正確；加速度an2r，半徑越大，加速度越大，所以aAaB即mBmC，同理可得mAmC，mAmB，即mAmBmC，選項(xiàng)C正確；所受萬(wàn)有引力的合力等于向心力，根據(jù)向心力F向man，結(jié)合B、C選項(xiàng)可知，無(wú)法判斷向心力的大小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤14(2017河南鄭州模擬)(多選)如圖甲是2015年9月3日北京天安門(mén)大閱兵我軍展示的東風(fēng)41洲際彈道導(dǎo)彈如圖乙所示，從地面上A點(diǎn)發(fā)射一枚中遠(yuǎn)程地對(duì)地導(dǎo)彈，在引力作用下沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標(biāo)B，C為軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)，距地面高度為h.已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，不計(jì)空氣阻力下列結(jié)論中正確的是(BCD)A導(dǎo)彈在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力作用，