万有引力和人造卫星
一、单选题
1．太阳系中的九大行星绕太阳公转的轨道均可视为圆，不同行星的轨道平面均可视为同一平面。如图所示，当地球外侧的行星运动到日地连线上，且和地球位于太阳同侧时，与地球的距离最近，我们把这种相距最近的状态称为行星与地球的“会面”。若每过N1 年，木星与地球“会面”一次，每过N2 年，天王星与地球“会面”一次，则木星与天王星的公转轨道半径之比为( )
N1(N2?1)2]3 A．[N2(N1?1)N1(N1?1)2]3 C．[N2(N2?1)N2(N1?1)2]3 B．[N1(N2?1)N2(N2?1)2]3 D．[N1(N1?1)2．若已知月球质量为m月，半径为R，引力常量为G，如果在月球上( )
RA．发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为 2Gm月R2v0B．以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体落回到抛出点所用时间为
2Gm月2R2v0C．以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为
2Gm月D．发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为2?R 2Gm月3．“天宫一号”的运行圆轨道离地高度为350km， “神舟十号”需要追赶“天宫一号”并成功与之对接，对接开始前它们在同一平面绕地球做匀速圆周运动且运行方向相同，要成功对接则对接前 “神舟十号”应该（ ）
A．从离地高度等于350km的圆轨道上加速且对接成功后运行速度比开始对接前大
B．从离地高度大于350km的圆轨道上减速且对接成功后运行速度比开始对接前小 C．从离地高度小于350km圆轨道上加速且对接成功后运行速度比开始对接前小 D．从离地高度小于350km圆轨道上加速且对接成功后运行速度比开始对接前大 4．如图所示，在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘，盘面与水平面的夹角为30°，圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离L处有一小物体与圆盘保持相对静止．已知能使小物块与圆盘保持相对静止的最大角速度为ω．物体与盘面间的动摩擦因数为3（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，该星球的半径为R，引力常量为G，2下列说法正确的是
A．这个行星的质量M??2R2LG
B．这个行星的同步卫星的周期是?R ?LC．这个行星的第一宇宙速度v１?2?LR D．离行星表面距离为2R的地方的重力加速度为ω2 L
5．有a、 b、c、d四颗地球卫星： a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起
转动；b处于离地很近的近地圆轨道上正常运动；c是地球同步卫星；d是高空探测卫星。各卫星排列位置如图，则下列说法正确的是( )
A．a的向心加速度等于重力加速度g
B．把a直接发射到b运行的轨道上，其发射速度大于第一宇宙速度 C．b在相同时间内转过的弧长最长 D．d的运动周期有可能是20h
6．??1、??2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星??1、??2做匀速圆周运动，图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示??1、??2周围的a与??2的反比关系，它们左端点
横坐标相同，则( )
A．??1、??2的平均密度相等 B．??1的第一宇宙速度比??2的小 C．??1的公转周期比??2的大 D．??1的向心加速度比??2的大 二、多选题
17．宇宙飞船以周期T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程(宇航员看不见太阳)，如图所示，已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光，飞船上的宇航员在A点测出对地球的张角为ɑ，则以下判断正确的是( )
2?RA．飞船绕地球运动的线速度为
Tsin()22TB．一个天内飞船经历“日全食”的次数为0
T?TC．飞船每次“日全食”过程的时间为0
2?D．飞船周期为
?
T?2?RRsin()GMsin()22?? 18．已知某卫星在赤道上空轨道半径为r1的圆形轨道上绕地运行的周期为T，卫星运动方向与地球自转方向相同，赤道上某城市的人每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方.假设某时刻，该卫星如图在A点变轨进入椭圆轨道，近地点B到地心距离为r2.设卫星由A到B运动的时间为t，地球自转周期为To，不计空气阻力.则
A．T?B．T?2T0 54tr1r1?r22r1 r1?r2C．卫星在图中椭圆轨道由A到B时，机械能不变 D．卫星由图中A点变轨进入椭圆轨道，机械能增大
19．2018年6月14日11时06分，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成为世界首颗成功进入地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道的卫星，为地月信息联通搭建“天桥”。如图所示，该L2点位于地球与月球连线的延长线上，“鹊桥”位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动。已知地球、月球和“鹊桥”的质量分别为Me、Mm、m，地球和月球之间的平均距离为R，L2点离月球的距离为x，则
A．“鹊桥”的线速度大于月球的线速度 B．“鹊桥”的向心加速度小于月球的向心加速度
MeMmMe??3（R?x） 2（R?x）x2RMeMem??（R?x）D．x满足 2（R?x）x2R3C．x满足
20．宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，若AO＞OB，则( )
A．星球A的质量一定大于B的质量 B．星球A的线速度一定大于B的线速度
C．双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越小 D．双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越小
21．根据观测，土星外层有一个环，为了判定它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度V与该层到土星中心的距离r之间的关系来判断 A．若V∝r，则该层是土星的一部分 C．若V∝
B．若V2∝r，则该层是土星的卫星群 D．若V2∝
1，则该层是土星的一部分 r1，则该层是土星的卫星群 r22．2018年5月4日中国成功发射“亚太6C”通讯卫星。如图所示为发射时的简易轨道示意图，先将卫星送入近地圆轨道∝，当卫星进入赤道上空P点时，控制火箭点火，进入椭圆轨道∝，卫星到达远地点Q时，再次点火，卫星进入相对地球静止的轨道∝，已知P点到地心的距离为h，Q点到地心的距离为H，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，规定
mgR2
无穷远处引力势能为零，质量为m的物体在距地心r处的引力势能Ep=I（r＞R），下
r
列说法正确的是（ ）
A．轨道∝上卫星在P点的速度vp与卫星在Q点的速度vQ之比为
vPH? vQhB．卫星在轨道∝上的速度v1与在轨道∝上速度v3之比为
v1H? v3hmgR2C．卫星在轨道∝上的机械能为E??
2HD．卫星在轨道∝上的运动周期为
mgR H23．如图所示，地球和行星绕太阳做匀速圆周运动，且此时行星、地球、太阳三者共线.地球和行星做匀速圆周运动的半径r1、r2之比为r1：r2?1：4，不计地球和行星之间的相互影响.下列说法正确的是
A．行星绕太阳做圆周运动的周期为8年 B．地球和行星的线速度大小之比为1：2 C．至少经过
8 年，地球位于太阳和行星连线之间 7D．经过相同时间，地球和行星半径扫过的面积之比为1：2
24．极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道）。如图所示，某时刻某极地卫星在地球北纬30°A点的正上方按图示方向运行，经过12h后第二次出现在A点的正上方． 则下列说法正确的是（ ）
A．该卫星一定贴近地表飞行 B．该卫星的周期的最大值为18h
C．该卫星运行的线速度比同步卫星的线速度大 D．该卫星每隔12h经过A点的正上方一次
高考物理万有引力和人造卫星练习题 - 图文
