1、1万有引力与航天一、单项选择题1(2010 年高考课标全国卷)太阳系中的 8 大行星的轨道均可以近似看成圆轨道下列四幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象图中坐标系的横轴是 lg(T/T0),纵轴是 lg(R/R0);这里 T 和 R 分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,T 0 和 R0 分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径下列四幅图中正确的是( )2(2011 年广东佛山模拟)设 A、B 两颗人造地球卫星的轨道都是圆形的, A、B 距地面的高度分别为 hA、h B,且hAhB,地球半径为 R,则这两颗人造卫星的周期比是( )A. 1 B. 1TATB TATBC.
2、 D. TATB R hA3R hB3 TATB R hAR hB3(2010 年高考全国卷)已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的 6 倍若某行星的平均密度为地球平均密度的一半,它的同步卫星距其表面的高度是其半径的 2.5 倍,则该行星的自转周期约为( )A6 小时 B12 小时C24 小时 D36 小时4(2010 年高考重庆卷)月球与地球质量之比约为 180. 有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统,它们都围绕月地连线上某点 O 做匀速圆周运动据此观点,可知月球与地球绕 O 点运动的线速度大小之比约为( )A16400 B180C801 D64001二、双项选择题5.
3、(2011 年广东广州一模)要使卫星从如图所示的圆形轨道 1 通过椭圆轨道 2 转移到同步轨道 3,需要两次短时间开动火箭对卫星加速,加速的位置应是图中的( )AP 点 BQ 点CR 点 DS 点6(2011 年广东四校联考)人造地球卫星可在高度不同的轨道上运转,已知地球质量为 M 半径为 R、表面重力加速度为 g,万有引力常量为 G,则下述关于人造地球卫星的判断正确的是( )A各国发射的所有人造地球卫星的运行速度都不超过 GMRB各国发射的所有人造地球卫星的运行周期都应小于 2 RgC若卫星轨道为圆形,则该圆形的圆心必定与地心重合D地球同步卫星可相对地面静止在广州的正上空7(2011 年广东
4、深圳一模)某卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动,若已知该卫星绕月球的周期和轨道半径及2万有引力常量 G,则由已知物理量可以求出 ( )A月球的质量 B月球的密度C月球对卫星的引力 D卫星的向心加速度8.(原创题)2010 年 10 月 1 日, “嫦娥二号”卫星发射成功,标志着我国航天技术有了进一步的提升,为我国未来建立月球基地,并在绕月轨道上建造空间站打下基础如图所示,关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近,并将与空间站在 B 处对接,已知空间站绕月轨道半径为 r,周期为 T,引力常量为 G,下列说法中正确的是( )A图中航天飞机正减速飞向 B 处B航天飞机在 B 处由椭圆轨道进入空间
5、站轨道必须点火减速C根据题中条件可以算出月球质量D根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小9(2011 年山东济南一模)美国太空总署(NASA) 为探测月球是否存在水 分,利用一支火箭和一颗卫星连续撞击月球据天文学家测量,月球的半径约为 1800 km,月球表 面的重力加速度约为地球表面重力加速度的 1/6,月球表面在阳光照射下的温度可达 127,而此时 水蒸气分子的平均速率达2 km/s,下列说法正确的是( )A卫星撞月前应先在原绕月轨道上减速B卫星撞月前应先在原绕月轨道上加速C由于月球的第一宇宙速度大于 2 km/s,所以月球表面可能有水D由于月球的第一宇宙速度小于 2 km/s,所以
6、月球表面在阳光照射下不可能有水三、非选择题10宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间 t 小球落回原处;若它在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间 5t 小球落回原处(取地球表面重力加速度 g10 m/s 2,空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度 g;(2)已知该星球的半径与地球半径之比为 R 星 R 地 14 ,求该星球的质量与地球质量之比 M 星 M 地11(2011 年北京东城检测)已知引力常量为 G,地球半径为 R,同步卫星距地面的高度为 h,地球的自转周期为T,地球表面的重力加速度为 g.某同学根据以上条件,提出一种估算地球赤道表面上的物体随地球自转的线速度大小的方法:地球赤道表面上的物体随地球做圆周运动,由牛顿第二定律有 m ,Gm地 mR2 v2R又因为地球上的物体的重力约等于万有引力,有 mg ,Gm地 mR2由以上两式得:v gR(1)请判断上面的结果是否正确如果正确,请说明理由;如不正确,请给出正确的解法和结果(2)由题目给出的条件还可以估算出哪些物理量?( 写出估算过程)12(2011 年惠州模拟)已知海王星和地球的质量比为 Mm161,它们的半径比为 Rr41,(忽略星体的3自转)求:(1)海王星和地球的第一宇宙速度之比?(2)海王星和地球表面的重力加速度之比?