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首页高考知识点物理知识点5.万有引力与航天开普勒定律、万有引力定律及其应用

高考物理知识点

开普勒定律、万有引力定律及其应用

绩优堂高考知识点开普勒定律、万有引力定律及其应用

考点

开普勒定律、万有引力定律及其应用卫星问题,同步卫星、多星系统

共计80道相关试题精选知识点题

【正确答案】
解:(1)设月球质量为  ,半径为  ,月球表面重力加速度为  ;地球质量为  ,则有:

                                                                                                                     (1分)

                                                                                                                       (1分)

又由:  ,                                                                                                         (2分)

解得:     。           (1分)

(2)设“玉兔号”的质量为  ,“玉兔号”在水平月面上滑行时所受阻力       (1分)

由牛顿第二定律得:                                                                                                   (1分)

得“玉兔号”在月面上滑行时的加速度大小                                                                 (1分)

由匀变速直线运动规律得:                                                                                      (1分)

解得: 。                                                                                                            (1分)

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
     
【答案详解】

    由题意可知,需要求该星球上的“近地卫星”的绕行速度,即第一宇宙速度.设该星球表面处的重力加速度为 ,由平抛运动规律可得  ①  (2分)

  ②  (2分)

联立①②解得  ③  (3分)

对于该星球表面上的物体有  ④  (2分)

联立③④解得 ⑤  (3分)

对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”,应有 ⑥  (2分)

联立③⑤⑥解得  ⑦  (2分)

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
   (1)                  (2) 
【答案详解】

   (1)地球卫星做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得

(3分)

在地球表面有 (3分)

卫星做匀速圆周运动的周期 (3分)

(2)卫星绕地球转动的俯视图如图所示,

当卫星在阴影区时不能接受太阳光,由几何关系知 (4分)

卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间  (3分)

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
    
【答案详解】

对于第(1)种形式:

一个星体在其他 个星体的万有引力作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动,其轨道半径      (3分)

由万有引力定律和向心力公式得 (3分)

解得 (3分)

对于第(2)种形式:

位于等边三角形顶点处的星体的轨道半径 (3分)

由万有引力定律和向心力公式得 (3分)

解得 (3分)

综上可得  (2分)

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.在远距离导引阶段,“神舟九号”向前喷气
  • B.在远距离导引阶段,“神舟九号”向后喷气
  • C.未开始交会对接时,“天宫一号”做匀速圆周运动的加速度大于“神舟九号”的加速度
  • D.“天宫” 一“神九”组合体绕地球做匀速圆周运动的速度大于
【正确答案】
B
【答案详解】

     在远距离导引阶段中“神舟九号”要变轨做离心运动,去“追上”“天宫一号”,所以其应向后喷气加速才能完成这一过程,则A错误,B正确.由 知,未开始交会对接时,“天宫一号’’的加速度小于‘‘神舟九号’’的加速度,所以C错误.由 知,轨道半径越大,线速度越小.第一宇宙速度时卫星的轨道半径最小,则线速度最大.“天宫一神九”组合体运动速度小于第一宇宙速度 ,D错误.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
BD
【答案详解】

    小球以相同的初速度在星球和地球表面做竖直上抛运动,星球上: ,同理,地球上的重力加速度 .则有 ,A错误,B正确.由星球表面的重力近似等于万有引力可得,在星球上取一质量为 的物体,则有 ,得 ,同理得 ,所以 ,C错误,D正确.

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【正确答案】
C
【答案详解】

  由于阻力的影响,“天宫一号”的机械能减少,偏离轨道做向心运动,半径减小.由 知其运行速度增大但小于第一宇亩速度.由 知,“天宫一号”的周期变短,只有C正确.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
C
【答案详解】

    根据卫星的环绕周期 可得,在距离地球表面约 高度环绕地球飞行的航天员运行周期约为 内在太空中度过的“天”数约为 天,C正确.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
A
【答案详解】

      卫星在月球表面附近运动时,有 ,解得 ,故 ,其中 为第一宇宙速度,代入数据,解得近月卫星的运行速率 ,A正确.

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【正确答案】
C
【答案详解】

     由 解得 ,则 ,只有C正确.

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【正确答案】
C
【答案详解】

    万有引力充当卫星做圆周运动的向心力, ,得 ,由于两卫星的轨道半径相同,线速度大小相同,A错误.卫星1向后喷气会到更高的轨道上去,速度变小,无法追上卫星2,B错误.根据 ,得 ,解得 ,C正确.由于两颗卫星的质量不一定相等,卫星 所需的向心力不一定等于卫星 所需的向心力,D错误.

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【正确答案】
BC
【答案详解】

  弹道导弹从 在大气层外靠惯性飞行,只受地球的引力作用,机械能守恒,A错误.弹道导弹从 ,与地心的距离 增大,万有引力 减小,弹道导弹的加速度 减小,B正确.由开普勒第一定律知,C正确.弹道导弹若在 点做圆周运动,由 知,其环绕速度小于第一宇宙速度(  ).导弹若不被拦截,在 点将做近心运动,其运动速度也小于其环绕速度,所以弹道导弹在 点的速度小于 ,D错误.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.若卫星轨道半径从 变为 ,则卫星运行周期从 变为
  • B.若卫星轨道半径从 变为 ,则卫星运行线速度从 变为
  • C.若卫星运行周期从 变为 ,则卫星轨道半径从 变为
  • D.若卫星运行线速度从 变为 ,则卫星运行周期从 变为
【正确答案】
C
【答案详解】

      由 知,卫星轨道半径变为原来的 倍时,周期变为原来的 倍,卫星轨道半径变为原来的 倍时,周期变为原来的 倍,A错误,C正确.由 知,卫星轨道半径变为原来的 倍时,速度变为原来的 ,卫星轨道半径变为原来的 倍时,速度变为原来的 ,周期变为原来的 倍,B、D错误.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
B
【答案详解】

     对该星球附近的卫星, 则第一宇宙速度 ,第二宇宙速度 ,则B正确.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂

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