发布时间 : 星期日 文章高考物理大一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天时万有引力与航天学案更新完毕开始阅读6f6ebca448fe04a1b0717fd5360cba1aa8118c3a
解析 经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础；经典力学并非万能，也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题，没有哪个理论可以解决自然界中的所有问题，因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系，明确经典力学的适用范围才能正确解决此类问题。 答案 B
2.(2017·绍兴模拟)我国卫星移动通信系统首发星，被誉为中国版海事卫星的天通一号01星，在2016年8月6日在西昌卫星发射中心顺利升空并进入距离地球约三万六千公里的地球同步轨道。这标志着我国迈入了卫星移动通信的“手机时代”。根据这一信息以及必要的常识，尚不能确定该卫星的( ) A.质量 C.运行速率
B.轨道半径 D.运行周期
解析 由距离地球约三万六千公里的地球同步轨道，可以确定轨道半径R和周期T，由v＝2πR可确定运动速率v，而不能确定的是该卫星的质量。
T答案 A
3.如图所示的圆a、b、c，其圆心均在地球的自转轴上，下列对环绕地球做匀速圆周运动的说法不正确的是( )
A.卫星的轨道可能为a B.卫星的轨道可能为b C.卫星的轨道可能为c D.同步卫星的轨道只可能为b
解析 地球卫星做圆周运动的向心力都是由万有引力提供，所以卫星的轨道圆心就是地球的球心，故a不可能成为卫星的轨道；同步卫星的轨道只能在赤道平面内。 答案 A
4.已知某天体的第一宇宙速度为8 km/s，设该星球半径为R，则在距离该星球表面高度为3R的轨道上做匀速圆周运动的宇宙飞船的运行速度为( )
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A.22 km/s C.42 km/s
B.4 km/s D.8 km/s
2GMmmv0解析 由第一宇宙速度的定义可知2＝R ①
RGMmmv2
v0为第一宇宙速度，当宇宙飞船处于3R高度处时，万有引力提供向心力有② 2＝
（4R）4R由①②可求得v＝4 km/s。故本题的正确选项为B。 答案 B
5.我国发射的卫星成功进入了“拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家，如图所示。该“拉格朗日点”位于太阳与地球连线的延长线上，一飞行器位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则该飞行器的( )
A.向心力仅由太阳的引力提供 B.周期小于地球公转的周期 C.线速度大于地球公转的线速度 D.向心加速度小于地球公转的向心加速度
解析 探测器的向心力由太阳和地球引力的合力提供，故A错误；飞行器与地球同步绕太阳运动，角速度相等，周期相同，故B错误；角速度相等，根据v＝rω，知探测器的线速度大于地球的线速度，故C正确；根据a＝rω知，探测器的向心加速度大于地球的向心加速度，故D错误。 答案 C
6.设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为r的圆。已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足( ) 4πrA.GM＝2
23
2
TT4πrB.GM＝2
22
T4πrC.GM＝3
22
4πrD.GM＝2
3
TGMm4π2
解析 行星所受的万有引力提供其做圆周运动的向心力，对行星有2＝m2r，故GM＝
rT
14
4πr23
T2
，选项A正确。
答案 A
[能力提升]
7.一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球绕太阳匀速圆周运动的半径的4倍，则这颗小行星运转的周期是( ) A.4年 C.8年
B.6年 D.9年
解析 行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力由太阳对行星的引力提供，由牛顿第二定律得
Mm4π2rG2＝m2，解得T＝2πrT因此C正确。 答案 C
r3T星
，故＝GmT地r3星
＝r3地
48
＝，解得T星＝8T地＝8×1年＝8年，11
38.近年来，人类发射了多枚火星探测器，对火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该探测器运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为(k是一个常数)( ) A.ρ＝ C.ρ＝kT
2
kTB.ρ＝kT D.ρ＝
k GT2
Mm4π243π3
解析 由万有引力定律知G2＝m2r，联立M＝ρ·πR和r＝R，解得ρ＝2，D正确。
rT3GT答案 D
9.(2017·台州模拟)2015年12月10日零时46分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将“中星1C”同步卫星发射成功，它将和另一颗已经在运行的“中星2C”同步卫星共同服务于我国的通信广播事业。下列说法中正确的是( ) A.“中星1C”在轨道上的运行速度大于7.9 km/s B.“中星1C”的轨道半径大于“中星2C”的轨道半径 C.“中星1C”的周期大于“中星2C”的周期 D.“中星1C”的向心加速度大于月球的向心加速度
解析 同步卫星的运行周期为24 h，轨道半径约为4.2×10m，大于地球半径，根据G2＝
7
Mmrv2
m得v＝r
GM，则运行速度小于7.9 km/s，A错误；由于“中星1C”和“中星2C”周期r15
相同，则轨道半径相同，B、C错误；月球离地球比同步卫星要远(月地距离为3.8×10m)，根据G2＝man得an＝G2，D正确。 答案 D
10.(2016·浙江4月选考)2015年12月，我国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空进入高为5.0×10 km的预定轨道。“悟空”卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动。已知地球半径R＝6.4×10 km。下列说法正确的是( )
3
2
8
MmrMr
A.“悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小 B.“悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小 C.“悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小 D.“悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小 解析 由万有引力提供向心力，得v＝供向心力，得ω＝2π
GM，半径小的速度大，则A错误；由万有引力提rGM，半径小的角速度大，则B错误；由万有引力提供向心力，得T＝r3
r3GM，半径小的周期小，则C正确；由万有引力提供向心力，得a＝2，得半径小的加GMr速度大，则D错误。 答案 C
11.(2017·舟山模拟)登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远院士透露：中国计划于2020年登陆火星。地球和火星公转可视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表信息可知( )
行星 地球 火星 A.火星的公转周期较小 B.火星公转时的向心加速度较小
半径/m 6.4×10 3.4×10 66质量/kg 6.0×10 6.4×10 2324公转轨道半径/m 1.5×10 2.3×10 1111 16