通用版高中物理必修二万有引力与宇宙航行全部重要知识点.pdf

1 (每日一练每日一练)通用版高中物理必修二万有引力与宇宙航行全部重要知识点通用版高中物理必修二万有引力与宇宙航行全部重要知识点 单选题 1、嫦娥五号探测器将由长征五号运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空。如果嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球。月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G，不考虑月球的自转，则下列说法正确的是（）A嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度 B月球的平均密度 304 C嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的t时间内，绕月球运转圈数n2(+)+0 D根据题给数据可求出月球的第二宇宙速度 答案：B 解析：B设月球的质量为M，对于在月球表面处质量为m0的物体有 m0g0G02 又因为 433 所以 2 304 选项 B 正确；C嫦娥五号探测器在圆轨道上运动时，有 G+2m(2)（Rh）解得 T2(+)+0 故绕月球运转圈数 n2(+)0+选项 C 错误；D根据 mg0m2 得月球的第一宇宙速度 v0 选项 D 错误；A因为月球的半径小于地球的半径，月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，所以月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度小于地球的第一宇宙速度，选项 A 错误。故选 B。2、关于地球宇宙速度，下列说法中正确的是（）A第一宇宙速度是使人造地球卫星绕地球运行的最大发射速度 3 B第一宇宙速度跟地球的质量、半径都无关 C第一宇宙速度是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最小运行速度 D火星探测器的发射速度应介于地球的第二和第三宇宙速度之间 答案：D 解析：A第一宇宙速度是使卫星进入近地圆轨道的最小发射速度，A 错误；B第一宇宙速度是近地圆轨道上人造地球卫星的运行速度 =M为地球质量、R为地球半径，B 错误；C由选项 B 知，第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度，C 错误；D火星探测器要脱离地球的引力但是不脱离太阳系，则其发射速度应介于地球的第二和第三宇宙速度之间，D正确。故选 D。3、宇宙飞船正在离地面高H2R地的轨道上做匀速圆周运动，R地为地球的半径，飞船内一弹簧秤下悬挂一质量为m的重物，g为地球表面处重力加速度，则下列说法正确的是（）A物体受力平衡 B弹簧秤的示数为零 C弹簧秤的示数为19D物体受到的重力为14 答案：B 解析：ABC.物体绕着地球做匀速圆周运动，只受地球的引力，相对飞船处于完全失重状态，故弹簧秤读书为零，故AC 错误，B 正确；4 D在地球表面上，根据牛顿第二定律 2=宇宙飞船正在离地面高H2R地的轨道上(3)2=解得物体受到的重力为=19 故 D 错误。故选 B。4、2021 年 4 月 29 日 11 时 23 分，长征五号 B 运载火箭搭载着“天和号”核心舱在海南文昌航天发射中心顺利升空，预计在 2023 年，中国将建成常驻载人空间站。若“天和号”核心舱绕地球做匀速圆周运动，周期为T，离地高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G，则（）A“天和号”核心舱的运行速度为2 B地球的质量为42(+)22 C地球的第一宇宙速度为4(+)3 D地球表面的重力加速度为42(+)322 答案：D 解析：A核心舱绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为=+，核心舱的运行速度为 =2=2(+)故 A 错误；5 B根据核心舱受到的万有引力提供向心力，有 舱(+)2=舱422(+)解得地球的质量为 =42(+)32 故 B 错误；C近地轨道卫星的速度等于第一宇宙速度，设为v，根据万有引力提供向心力，有 2=2 解得第一宇宙速度为 =2(+)3 故 C 错误；D在地球表面上，物体的重力等于地球对物体的万有引力，有 物=物2 解得地球表面的重力加速度为 =42(+)322 故 D 正确。故选 D。5、2021 年，中国科学院沈阳自动化研究所主持研制的“海斗一号”（如图）在无缆自主模式下刷新了中国下潜深度纪录，最大下潜深度超过了 10000 米，首次实现了无缆无人潜水器万米坐底并连续拍摄高清视频影像。若把地球看成质量分布均匀的球体，且球壳对球内任一质点的万有引力为零，忽略地球的自转，则下列关于“海斗一号”下潜所在处的重力加速度g和下潜深度h的关系图像可能正确的是（）6 AB CD 答案：D 解析：设地球的质量为M，地球的半径为R，“海斗一号”下潜h深度后，以地心为球心、以 为半径的地球的质量为，则根据密度相等有 433=43()3 由于球壳对球内任一质点的万有引力为零，根据万有引力定律有()2=联立以上两式并整理可得 =3()由该表达式可知 D 正确，ABC 错误。故选 D。