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第七章万有引力与宇宙航行第2~4节综合拔高练五年选考练考点1 万有引力定律及其应用1.(2020课标Ⅰ,15,6分,)火星的质量约为地球质量的,半径约为地球半径的,则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为( )A.0.2B.0.4C.2.0D.2.52.(2020山东,7,3分,)我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。
质量为m的着陆器在着陆火星前,会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。
已知火星的质量约为地球的0.1,半径约为地球的0.5,地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力。
若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动,此过程中着陆器受到的制动力大小约为( )A.mB.mC.mD.m3.(2020课标Ⅲ,16,6分,)“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆,着陆前曾绕月球飞行,某段时间可认为绕月做匀速圆周运动,圆周半径为月球半径的K倍。
已知地球半径R是月球半径的P倍,地球质量是月球质量的Q倍,地球表面重力加速度大小为g。
则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为( ) A. B.C. D.4.(2019课标Ⅱ,14,6分,)2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆。
在探测器“奔向”月球的过程中,用h表示探测器与地球表面的距离,F表示它所受的地球引力,能够描述F随h变化关系的图像是( )5.(2019课标Ⅲ,15,6分,)金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火,它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火。
已知它们的轨道半径R金<R地<R火,由此可以判定( )A.a金>a地>a火B.a火>a地>a金C.v地>v火>v金D.v火>v地>v金6.(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。
一、选择题1．如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。
下列说法正确的是（）A．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同B．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同的加速度D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同的速度2．已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述中正确的是（）A．卫星的运行速度可能等于第一宇宙速度B．卫星距离地面的高度为2 324 GMTC．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度D．卫星运行的向心加速度等于地球赤道表面物体的向心加速度3．下面说法正确的是（）A．曲线运动一定是变速率运动B．匀变速曲线运动在任意时间内速度的变化量都相同C．匀速圆周运动在相等时间的位移相同D．若地球自转角速度增大，则静止在赤道上的物体所受的支持力将减小4．如图所示，甲、乙为两颗轨道在同一平面内的地球人造卫星，其中甲卫星的轨道为圆形，乙卫星的轨道为椭圆形，M、N分别为椭圆轨道的近地点和远地点，P点为两轨道的一个交点，圆形轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等。
以下说法正确的是（）A．卫星乙在M点的线速度小于在N点的线速度B ．卫星甲在P 点的线速度小于卫星乙在N 点的线速度C ．卫星甲的周期等于卫星乙的周期D ．卫星甲在P 点的加速度大于卫星乙在P 点的加速度5．天文单位是天文学中计量天体之间距离的一种单位，其数值取地球和太阳之间的平均距离。
已知哈雷彗星近日距离大约为0.6个天文单位，其周期为76年，只考虑太阳对其引力，而忽略其它星体对其影响，则其远日距离约为（）（376 4.2≈） A ．4.2个天文单位B ．18个天文单位C ．35个天文单位D ．42个天文单位6．我国即将展开深空探测，计划在2020年通过一次发射，实现火星环绕探测和软着陆巡视探测，已知太阳的质量为M ，地球、火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径分别为R 1和R 2，速率分别为v 1和v 2，地球绕太阳的周期为T 。
必修二第七章《万有引力与宇宙航行》拔高训练题 (6)一、单选题（本大题共5小题，共20.0分）1.关于近地卫星和地球同步卫星，下列说法正确的是()A. 近地卫星的发射速度小于7.9km/sB. 近地卫星在轨道上的运行速度大于7.9km/sC. 地球同步卫星的高度和周期都是确定的D. 地球同步卫星运行时可能会经过地球北极点的正上方2.在地球同步轨道上等间距布置三颗地球同步通讯卫星，就可以让地球赤道上任意两位置间实现无线电通讯，现在地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍。
假设将来地球的自转周期变小，但仍要仅用三颗地球同步卫星实现上述目的，则地球自转的最小周期约为()A. 5小时B. 4小时C. 6小时D. 3小时3.据悉我国计划于2022年左右建成天宫空间站，它离地面高度为400km∼450km的轨道上绕球做匀速圆周运动，其轨道半径大约为地球同步卫星轨道半径六分之一，则下列说法正确的是()A. 空间站运行的加速度等于地球同步卫星运行的加速度的6倍B. 空间站运行的速度约等于地球同步卫星运行速度的√6倍C. 空间站运行的周期等于地球的自转周期的1倍D. 空间站运行的角速度小于地球自转的角速度4.银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动.由天文观测得其周期为T，S1到O点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知万有引力常量为G.由此可求出S2的质量为()A. B. 4π2r2r1GT2C. 4π2r3GT2D. 4π2r2(r−r1)GT25.太阳系八大行星几乎是在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到土星和太阳之间，且三者几乎成一条直线的现象，天文学称为“土星冲日“。
据报道，土星最近一次冲日是在2017年6月15日，已知土星绕太阳运动的轨道半径为地球绕太阳运动的轨道半径的9.5倍，则下列判断正确的是()A. 土星绕太阳运行速度约为地球绕太阳运行速度的三倍B. 在2018年会再次出现土星冲日现象C. 土星绕太阳公转周期约为三年D. 土星相邻两次冲日的时间间隔小于一年二、多选题（本大题共10小题，共40.0分）6.关于公式m=0，下列说法正确的是()√1−v2c2A. 式中的m是物体以速度v运动时的质量B. 当物体的运动速度v>0时，物体的质量m>m0，即物体的质量改变了，故经典力学不适用，所以是不正确的C. 当物体以较小速度运动时，质量变化非常小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速的速度运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动的物体，而不适用于高速运动的物体D. 通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化不会引起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化7.在地球大气层外有大量的太空垃圾。
物理人教2019必修第二册第7章：万有引力与宇宙航行练习附答案一、选择题。
1、如图所示，地球在椭圆轨道上运动，太阳位于椭圆的一个焦点上。
A、B、C、D是地球运动轨道上的四个位置，其中A距离太阳最近，C距离太阳最远；B和D点是弧线ABC和ADC的中点。
则地球绕太阳（）A．做匀速率的曲线运动B．经过A点时的加速度最小C．从B经A运动到D的时间小于从D经C运动到B的时间D．从A经D运动到C的时间大于从C经B运动到A的时间2、地球绕太阳运动的轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。
若认为冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。
则下列关于地球在这两天绕太阳公转时速度大小的说法中正确的是()A．地球公转速度是不变的B．冬至这天地球公转速度大C．夏至这天地球公转速度大D．无法确定3、对于万有引力定律的数学表达式F＝G m1m2r2，下列说法中正确的是()A.只要是两个球体，就可用上式计算万有引力B.r趋近0时，万有引力趋于无穷大C.m1、m2受到的万有引力总是大小相等D.m1、m2受到的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力4、一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅需要()A．测定飞船的运行周期B．测定飞船的环绕半径C．测定行星的体积D．测定飞船的运行速度5、（多选）利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径r 约为地球半径R 的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍然用三颗同步卫星来实现上述目的，则以下说法正确的是（ ）A ．同步卫星的周期将变小B ．同步卫星的轨道半径最小可为2RC ．地球自转周期最小值约为8hD ．地球自转周期的最小值约为4h6、（多选）用相对论的观点判断，下列说法正确的是( )A ．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B ．在地面上的人看来，高速运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C ．在地面上的人看来，高速运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D ．当物体运动的速度v ≪c 时，“时间延缓”和“长度收缩”效应可忽略不计7、（双选）地球同步卫星离地心的距离为r ，运行速率为v 1，加速度为a 1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a 2，地球的第一宇宙速度为v 2，半径为R ，则下列比例关系中正确的是( )A.a 1a 2＝r RB.a 1a 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫r R 2C.v 1v 2＝r RD.v 1v 2＝R r8、登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星．地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响．根据下表，火星和地球相比( )A.C ．火星表面的重力加速度较大D ．火星的第一宇宙速度较大9、开普勒的行星运动规律也适用于其他天体或人造卫星的运动规律，某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的13，若月球绕地球运行的周期为27天，则此卫星运行的周期大约是() A．1～4天B．4～8天C．8～16天D．16～20天10、(双选)关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是()A.不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力B.只有能看作质点的两物体间的引力才能用F＝Gm1m2r2计算C.由F＝Gm1m2r2知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大D.引力常量G的测出，证明了万有引力定律的正确性11、过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。
第七章万有引力与航天过关检测专题(时间：90分钟满分：100分)一、选择题Ⅰ(本题共7小题，每题4分，共28分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1.下列关于万有引力的说法正确的是()A.地面上物体的重力与地球对物体的万有引力无关B.赤道上的物体随着地球一起运动，所需的向心力等于地球对它的万有引力C.宇宙飞船内的航天员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用D.人造卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供2.航天员在天宫一号目标飞行器内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象。
若目标飞行器质量为m，距地面高度为h，地球质量为m地，半径为R，引力常量为G，则目标飞行器所在处的重力加速度大小为()A.0B.Gm地(R+ℎ)2C.Gm地m(R+ℎ)2D.Gm地ℎ23.如图所示，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则()A.v1v2=√r2r1B.v1v2=√r1r2C.v1v2=(r2r1)2D.v1v2=(r1r2)24.如图所示，A为太阳系中的天王星，它绕太阳O运行的轨道视为圆时，运动的轨道半径为R0，周期为T0，长期观测发现，天王星实际运行的轨道与圆轨道总有一些偏离，且每隔t0时间发生一次最大偏离，即轨道半径出现一次最大。
根据万有引力定律，天文学家预言形成这种现象的原因可能是天王星外侧还存在着一颗未知的行星(假设其运动轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同)，它对天王星的万有引力引起天王星轨道的偏离，由此可推测未知行星的运动轨道半径是()A.t0t0-T0R0 B.R0√(t0t0-T0)3C.R0√(t0-T0t0)23D.R0√(t0t0-T0)235.我国发射天宫二号空间实验室，之后发射神舟十一号飞船与天宫二号对接。
假设天宫二号与神舟十一号都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是()A.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接B.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接C.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接D.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接6.静止卫星位于赤道上方，相对地面静止不动。
专题三 :万有引力与宇宙航行丰台二中1.海王星是绕太阳运动的一颗行星，它有一颗卫星叫海卫1。
若将海王星绕太阳的运动和海卫 1 绕海王星的运动均看作匀速圆周运动，则要计算海王星的质量，需要知道的量是（引力常量 G 为已知量）A.海卫 1 绕海王星运动的周期和半径B.海王星绕太阳运动的周期和半径C.海卫 1 绕海王星运动的周期和海卫 1 的质量D.海王星绕太阳运动的周期和太阳的质量答案 :A2．“嫦娥一号”成功发射后，探月成为同学们的热点话题．一位同学为了测算卫星在月球表面邻近做匀速圆周运动的环绕速度，提出了以下实验方案：在月球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，测出物体上涨的最大高度h，已知月球的半径为R，即可测算出绕月卫星的环绕速度．按这位同学的方案，绕月卫星的环绕速度为R h2R2hA ．v02h B．v02R C．v0h D．v0R答案 :A3．以下图， a、 b、c 是在地球大气层外同一平面内的圆形轨道上绕逆时针方向运动的 3 颗卫星，以下说法正确的选项是（）A． b、c 的线速度大小相等，且大于 a 的线速度B． b、c 的向心加快度大小相等，且大于 a 的向心加快度C．c 加快可追上同一轨道上的b，b 减速可等待同一轨道上的c D． a 卫星因为某原由，轨道半径迟缓减小，其线速度将增大a b 地球c答案 :D4. 我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min ，假如把它绕地球的运动看做是匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动对比，以下判断中正确的选项是（）A．飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径B．飞船的运转速度小于同步卫星的运转速度C．飞船运动的向心加快度大于同步卫星运动的向心加快度D．飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度答案 : C5．星球上的物体离开星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。
星球的第二宇宙速度v 与第一宇宙速度v的关系是v ＝ 2 v。
已知某星球的半径为 r，它表面的重力加快2121度为地球表面重力加快度g 的 1/6。
一、选择题1．“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中正确的是（ ）A ．彗星绕太阳运动的角速度不变B ．彗星在近日点处的线速度大于远日点处的线速度C ．彗星在近日点处的加速度小于远日点处的加速度D ．彗星在近日点处的机械能小于远日点处的机械能2．下列关于万有引力定律的说法中，正确的是（ ）①万有引力定开普勒在实验室发现的②对于相距很远、可以看成质点的两个物体，万有引力定律2Mm F Gr = 中的r 是两质点间的距离③对于质量分布均匀的球体，公式中的r 是两球心间的距离④质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力． A ．①③ B ．②④ C ．②③ D ．①④ 3．2020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。
如图所示，嫦娥五号取土后，在P 点处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，以便返回地球。
已知嫦娥五号在圆形轨道Ⅰ的运行周期为T 1，轨道半径为R ；椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a ，经过P 点的速率为v ，运行周期为T 2。
已知月球的质量为M ，万有引力常量为G ，则（ ）A ．3132T T a R =B ．GM v a =C ．GM v R =D ．23214πR M GT = 4．如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极，已知该卫星从北纬60︒的正上方按图示方向第一次运行到南纬60︒的正上方时所用时间为1h ，则下列说法正确的是（ ）A．该卫星的运行速度—定大于7.9km/sB．该卫星与同步卫星的运行半径之比为1:4C．该卫星与同步卫星的运行速度之比为1:2D．该卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能5．下面说法正确的是（）A．曲线运动一定是变速率运动B．匀变速曲线运动在任意时间内速度的变化量都相同C．匀速圆周运动在相等时间的位移相同D．若地球自转角速度增大，则静止在赤道上的物体所受的支持力将减小6．已知一质量为m的物体分别静止在北极与赤道时对地面的压力差为ΔN，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R。
2万有引力定律A级必备知识基础练1.月球在如图所示的轨道上绕地球运行，近地点、远地点受地球的万有引力分别为F1、F2，则F1、F2的大小关系是()A.F1<F2B.F1>F2C.F1=F2D.无法确定2.关于万有引力定律，下列说法正确的是()A.牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上，发现了万有引力定律，因此万有引力定律仅适用于天体之间B.卡文迪什首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值C.两物体各自受到对方引力的大小不一定相等，质量大的物体受到的引力也大D.万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用3.(2021北京延庆高一期中)如有两艘轮船，质量都是1.0×107kg，相距10km，已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，则它们之间的万有引力()A.大小为6.67×10-5N，相比于船自身的重力，该引力可忽略B.大小为6.67×10-5N，相比于船自身的重力，该引力不能忽略C.大小为6.67×106N，相比于船自身的重力，该引力可忽略D.大小为6.67×106N，相比于船自身的重力，该引力不能忽略4.图甲是用来“显示桌(或支持)面的微小形变”的演示实验；图乙是用来“测量引力常量”的实验。
由图可知，两个实验共同的物理思想方法是()A.极限的思想方法B.放大的思想方法C.控制变量的思想方法D.猜想的思想方法5.地球对月球具有相当大的引力，可它们没有靠在一起，这是因为()A.不仅地球对月球有引力，月球对地球也有引力，这两个力大小相等，方向相反，互相抵消了B.不仅地球对月球有引力，太阳系中的其他星球对月球也有引力，这些力的合力为零C.地球对月球的引力还不算大D.地球对月球的引力不断改变月球的运动方向，使得月球围绕地球做圆周运动6.(2021四川遂宁二中高一期中)已知地球可视为半径为R、质量分布均匀的球体，且均匀球壳对壳内质点的引力为零。
⼈教版（2019）⾼中物理必修⼆第七章《万有引⼒与宇宙航⾏》拔⾼训练题（44）必修⼆第七章《万有引⼒与宇宙航⾏》拔⾼训练题 (44)⼀、单选题（本⼤题共8⼩题，共32.0分）1.2020年北京时间1⽉16⽇11点02分，酒泉卫星发射中⼼⼀枚“快⾈⼀号甲”⽕箭发射由银河航天研发制造的5G低轨宽带卫星，也是全球⾸颗5G卫星，重量为227公⽄，在距离地⾯1156公⾥的区域运⾏，下列说法正确的是()A. 5G卫星不受地球引⼒作⽤B. 5G卫星绕地飞⾏的速度⼀定⼤于7.9km/sC. 5G卫星轨道半径⽐地球同步卫星⾼D. 5G卫星在轨道上运⾏的速度⼤⼩与卫星的质量⽆关2.宇航员在某星球上为了探测其⾃转周期做了如下实验：在该星球两极点，⽤弹簧秤测得质量为m′的砝码所受重⼒为F，在⾚道测得该砝码所受重⼒为F′.他还发现探测器绕该星球表⾯做匀速圆周运动的周期为T.假设该星球可视为质量分布均匀的球体，则其⾃转周期为()A. T√F′F B. T√FF′C. T√F?F′FD. T√FF?F′3.关于第⼀宇宙速度，下列说法中正确的是()A. 第⼀宇宙速度的数值是11.2km/sB. 第⼀宇宙速度⼜称为逃逸速度C. 第⼀宇宙速度是卫星在地⾯附近环绕地球做圆周运动的速度D. 第⼀宇宙速度是卫星绕地球运⾏的最⼩环绕速度4.2019年12⽉27⽇举⾏的国新办新闻发布会上，中国卫星导航系统管理办公室主任、北⽃卫星导航系统新闻发⾔⼈冉承其宣布：北⽃三号基本系统完成建设，并开始提供全球服务。
北⽃卫星导航系统空间段由5颗静⽌轨道卫星和30颗⾮静⽌轨道卫星组成。
如图所⽰是我国发射卫星中的三颗卫星围绕地球运动的轨道⽰意图，其中a卫星的轨道平⾯过地轴，b卫星轨道与地轴夹⾓为⼀锐⾓，c卫星轨道为与地轴垂直的椭圆．则()A. 三个卫星都不可能是地球同步卫星B. 各轨道运⾏的卫星的速度⼤⼩始终不变C. 如果各卫星质量相等，它们的机械能也相等D. c卫星在远地点的速度可能⼤于第⼀宇宙速度5.2020年7⽉，备受瞩⽬的⽕星探测将迎来发射“窗⼝期”，届时，包括中国“天问⼀号”、美国“毅⼒号”和阿联酋“希望号”在内的多国⽕星探测器，将“同台竞技”奔向⽕星，在探测器下降与着陆过程中，存在所谓“恐怖7分钟”，即要在7分钟内将探测器的速度从5000m/s降到零。
一、选择题1．如下图所示，惯性系S 中有一边长为l 的立方体，从相对S 系沿x 方向以接近光速匀速飞行的飞行器上观察该立方体的形状是（ ）A ．B ．C ．D ．2．我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就。
已知地球的质量为M ，引力常量为G ，飞船的质量为m ，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r ，则（ ） A GmrB r GMC ．飞船在此圆轨道上运行的周期为 32r GMD 2Gmr3．下列说法正确的是（ ）A ．在赤道上随地球一起转动的物体的向心力等于物体受到地球的万有引力B ．地球同步卫星与赤道上物体相对静止，且它跟地面的高度为某一确定的值C ．人造地球卫星的向心加速度大小应等于9.8m/s 2D ．人造地球卫星运行的速度一定大于7.9km/s4．如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极，已知该卫星从北纬60︒的正上方按图示方向第一次运行到南纬60︒的正上方时所用时间为1h ，则下列说法正确的是（ ）A ．该卫星的运行速度—定大于7.9km /sB ．该卫星与同步卫星的运行半径之比为1:4C ．该卫星与同步卫星的运行速度之比为1:2D ．该卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能5．2018年11月20日，国内首颗商业低轨卫星“嘉定一号”在酒泉卫星发射中心成功升空，随后卫星进入预定匀速圆周运动的轨道，它也是中国首个全球低轨通信卫星星座“翔云”的首发星，开启了中国天基物联探测新时代，下列说法正确的是（ ） A ．该卫星的发射速度小于7.9km/sB ．据了解该卫星在距离地面约400km 的近地轨道运行，则可以估算卫星所受的万有引力C ．该卫星在预定轨道上的周期等于同步卫星的周期D ．该卫星接到地面指令需要变轨至更高轨道，则卫星应向后喷气加速6．已知一质量为m 的物体分别静止在北极与赤道时对地面的压力差为ΔN ，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R 。
必修二第七章《万有引力与宇宙航行》拔高训练题 (14)一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）1.如图甲所示，河外星系中两黑洞A，B的质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动．为研究方便可简化为如图乙所示示意图，黑洞A和黑洞B均可看成匀质球体，天文学家测得OA>OB，且黑洞A的半径大于黑洞B的半径．根据你所学的知识，下列说法正确的是()A. 两黑洞质量之间的关系为M1>M2B. 黑洞A的第一宇宙速度大于黑洞B的第一宇宙速度C. 若两黑洞间距离不变，设法将黑洞A上的一部分物质移到黑洞B上，则它们间的万有引力将变大D. 人类要将宇航器发射到距离黑洞A或黑洞B较近的区域进行探索，发射速度一定大于16.7km/s2.随着太空技术的飞速发展，地球上人们登陆其它星球成为可能．假设未来的某一天，宇航员登上某一星球后，测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的k倍，而该星球的平均密度与地球的差不多，则该星球质量大约是地球质量的()A. 1倍 B. k倍 C. k2倍 D. k3倍k3.我国月球探测活动的第一步“绕月”工程和第二步“落月”工程已按计划顺利完成。
假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道上的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。
下列判断正确的是()A. 飞船在轨道Ⅰ上的运行速率v=√g0R2B. 飞船在A点处点火变轨时，动能增大C. 飞船沿椭圆轨道Ⅱ从A到B运行的过程中机械能增大D. 飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间T=π√Rg04.我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高．2018年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km，它们都绕地球做圆周运动．与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是()A. 线速度B. 向心加速度C. 周期D. 角速度5.北京时间2019年7月19日21时06分，“天宫二号”空间实验室在完成各项空间实验室阶段任务及后续拓展试验后受控离轨并进入地球大气层烧毁，少量残骸落入南太平洋预定安全海域。
在受控坠落前，“天宫二号”在离地面393km的圆轨道上飞行。
地球可视为均匀球体，已知万有引力常量为G，下列说法中正确的是()A. 在轨运行时，“天宫二号”受到平衡力的作用B. 在脱离圆轨道时，“天宫二号”上的小火箭发动机朝运行的后方喷火C. “天宫二号”离轨后在进入大气层前，其动能不断减小D. 若测得“天宫二号”在近地轨道环绕地球的运行周期，则可求出地球的密度6.如图所示，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。
据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动。
a1、a2分别表示该空间站与月球向心加速度的大小，ω1、ω2为空间站与月球的公转角速度；a3、ω3为地球同步卫星向心加速度的大小和其公转的角速度；a4、ω4为地球的近地卫星的向心加速度大小与公转角速度。
则以下判断正确的是A. ω2=ω1>ω3=ω4B. ω2=ω1>ω4>ω3C. a2<a1<a3<a4D. a1<a2<a3<a47.双星系统中两个星球A、B的质量都是m，相距L，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。
实际观测该系统的周期T要小于按照力学理论计算出的周期理论值T0，且TT0=k(k<1)，于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响，并认为C位于A、B的连线正中间，相对A、B静止，则A、B组成的双星系统周期理论值T0及C的质量分别为()A. 2π√L 32Gm，1−k 24k 2mB. 2π√L 32Gm ，1−k 24k m C. 2π√2Gm L3，1+k 24k m D. 2π√L 22Gm，1+k 24km8. 我国曾成功发射“一箭20星”，在火箭上升的过程中分批释放卫星，使卫星分别进入离地200～600km 高的轨道。
轨道均视为圆轨道，下列说法正确的是( )A. 离地近的卫星比离地远的卫星运动速率小B. 上述卫星的角速度均大于地球自转的角速度C. 离地近的卫星比离地远的卫星向心加速度小D. 同一轨道上的卫星受到的万有引力大小定相同9. 在航天领域中，悬绳卫星是一种新兴技术，甲、乙两颗卫星用不可伸长的悬绳相连，它要求两颗卫星在不同轨道上同向运行，且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上．如图所示，卫星乙的轨道半径为r ，甲、乙两颗卫星的质量均为m ，悬绳的长度为14r ，其重力不计，地球质量为M ，引力常量为G ，则两颗卫星间悬绳的张力为( )A.61GMm 225r 2B.62GMm 225r 2C.7GMm 25r 2D.8GMm 25r 2二、多选题（本大题共7小题，共28.0分）10. 如图所示，设月球半径为R ，假设“嫦娥四号”探测器在距月球表面高度为3R 的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T ，到达轨道的A 点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B 时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做匀速圆周运动，引力常量为G ，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是( )A. 月球的质量可表示为256π2R3GT 2B. 探测器在轨道Ⅱ上B 点的速率大于在探测器轨道Ⅰ的速率C. 探测器在轨道I 上经过A 点时的加速度等于轨道II 上经过A 点时的加速度D. 探测器在A 点和B 点变轨时都需要加速11. 2019年11月5日01时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射了第49颗北斗导航卫星。
该卫星属倾斜地球同步轨道卫星，标志着北斗三号系统3颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕。
倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星，它的运行周期与“同步卫星”相同(T=24ℎ)，运动轨迹如图所示。
关于该北斗导航卫星的说法正确的是()A. 该卫星与地球上某一位置始终相对静止B. 该卫星的高度与“同步卫星”的高度相等C. 该卫星运行速度大于第一宇宙速度D. 该卫星在一个周期内有2次经过赤道上同一位置12.如图所示，有两颗卫星甲、乙共同围绕地球运行。
地球半径为R，地球表面重力加速度为g，卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距离地球表面的距离为R，卫星乙的轨道为椭圆，M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M、N两点间的距离为4R。
则以下说法正确的是()A. 卫星甲的线速度大小为√2gRB. 卫星乙运行的周期为4π√2RgC. 卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度D. 卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度13.我国计划在2017年发射“嫦娥四号”，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料．已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥四号离月球中心的距离为r，绕月周期为T.根据以上信息可求出()A. “嫦娥四号”绕月运行的速度为√r2gRB. “嫦娥四号”绕月运行的速度为√R2grC. 月球的平均密度3πr3GT2R3D. 月球的平均密度为3πGT214.我国的北斗卫星导航系统(BDS)空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星(地球同步卫星)和30颗非静止轨道卫星，下列有关同步卫星说法正确的是()A. 运行速度大于7.9km/sB. 5颗同步卫星离地高度都相同C. 绕地球运行的周期比近地卫星的周期大D. 运行稳定后可能经过高邮上空15.“土卫5”在距离土星表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动。
已知土星半径为R，土星表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则()A. “土卫5”绕土星运行的周期为2π√RgB. “土卫5”绕行的速度为√g(R+ℎ)C. “土卫5”绕土星运行的角速度为√R2g(R+ℎ)3)2gD. “土卫5”轨道处的重力加速度(RR+ℎ16.“嫦娥五号”是我国首个实施无人月面取样且返回的探测器，它由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成，由长征五号运载火箭从文昌航天发射场发射。
若“嫦娥五号”探测器环月工作轨道为圆形，其离月球表面高度为h、运行周期为T，月球半径为R。
由以上数据可求的物理量有A. 月球表面的重力加速度B. “嫦娥五号”探测器绕月球运行的加速度C. “嫦娥五号”探测器绕月球运行的速度D. 月球对“嫦娥五号”探测器的吸引力三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）17.开普勒第二定律(面积定律)对任意一个行星来说，它与太阳的连线在______内扫过的______思考：(1)图中α、b两点，处于椭圆的长轴的两端，其中______为近日点，______为远日点，行星在______点速度大，行星在______点速度小。
(2)行星在公转的过程中，速度从近日点到远日点______；从远日点到近日点______。
四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）18.一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上沿水平方向以速度v0从高h处抛出一个小球，测得小球落地时的水平位移为x，已知该星球半径为R，引力常量为G.求：(1)该星球表面的重力加速度；(2)该星球的质量；19.2016年9月15日“天宫二号”空间实验室由长征二号FT2火箭发射升空．这意味着，中国成功发射了真正意义上的空间实验室，即实现了载人航天工程“三步走”战略的第二步．10月19日凌晨神舟十一号载人飞船与“天宫二号”实施自动交会对接，近似把对接后一起运行看做以速度v绕地球的匀速圆周运动，运行轨道距地面高度为h，地球的半径为R.求：(1)“天宫二号”绕地球运转的角速度；(2)“天宫二号”在轨道上运行的周期；(3)地球表面上的重力加速度的计算表达式．20.已知火星半径为R，火星表面重力加速度为g，万有引力常量为G。
某人造卫星绕火星做匀速圆周运动，其轨道离火星表面高度等于火星半径R，忽略火星自转的影响。
求：(1)火星的质量；(2)火星的第一宇宙速度；(3)人造卫星的运行周期。
-------- 答案与解析 --------1.答案：D解析：抓住A、B做圆周运动的向心力相等，角速度相等，和轨道半径关系，求出A、B质量的关系；再利用万有引力提供向心力求出第一宇宙速度的表达式。
本题是双星问题，关键抓住双子星所受的万有引力相等，转动的角速度相等，根据万有引力定律和牛顿第二定律综合求解。
A.设A、B圆轨道的半径分别为r1、r2，由题意知，A、B的角速度相等，为ω，有：F A=M1r1ω2，F B=M2r2ω2，又F A=F B,r1>r2,所以M1<M2，故A错误；B.根据在天体表面附近星体万有引力等于向心力，可以求出第一宇宙速度表达式，v=√GMr；因为R1> R2，M1<M2，所以黑洞A的第一宇宙速度小于黑洞B的第一宇宙速度，故B错误；C.根据万有引力定律公式，两个黑洞的质量变化，它们间的万有引力不一定变大，故C错误；D.由于两黑洞是河外星系，故发射宇航器速度一定大于16.7km/s，故D正确。
