(文末附答案)人教版2022年高中物理万有引力与航天知识点归纳总结.pdf

1 (每日一练每日一练)()(文末附答案文末附答案)人教版人教版 20222022 年高中物理万有引力与航天知识点归纳年高中物理万有引力与航天知识点归纳总结总结(精华版精华版)单选题 1、太阳光自太阳表面到达地球的时间为 500s，已知万有引力常量为=6.67 1011N m2kg2，则太阳的质量最接近（）A2 1024kgB2 1027kgC2 1030kgD2 1033kg 2、在万有引力定律的发现历程中，下列叙述符合史实的是（）A卡文迪许通过实验推算出来引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人 B丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点 C开普勒通过分析第谷的天文观测数据，发现了万有引力定律 D伽利略利用“地月系统”验证了万有引力定律的正确性，使得万有引力定律得到了推广和更广泛的应用 3、下列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只有天体间的引力才能用=122计算 C由=122知，两质点间距离r减小时，它们之间的引力增大 D引力常量的大小首先是由牛顿测出来的，且等于 6.6710-11 N m2/kg2 4、北京时间 2021 年 10 月 16 日，我国长征二号F运载火箭搭载神舟十三号载人飞船顺利升空，11 月 8 日两名航天员圆满完成出舱活动全部既定任务。如图为三舱做匀速圆周运动的在轨简图，已知三舱飞行周期为T，地球半径为1，轨道舱的质量为m，距离地面的高度为2，引力常量为G，则下列说法正确的是（）2 A返回舱和轨道舱对接时各自受力平衡 B长征二号F运载火箭需要把神舟十三号载人飞船加速到第二宇宙速度，然后停止加速 C三舱在轨运行的速度大小为=22 D由已知数据可以求出地球的质量和密度 5、北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统（CNSS），建成后的北斗卫星导航系统包括 5 颗同步卫星和 30 颗一般轨道卫星。对于其中的 5 颗同步卫星，下列说法中正确的是（）A它们运行的线速度一定不小于 7.9 km/s B地球对它们的吸引力一定相同 C一定位于赤道上空同一轨道上 D它们运行的加速度一定相同 6、若一均匀球形星体的密度为，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（）A3B4C4D14 7、2021 年 11 月 5 日，我国用长征六号运载火箭，成功将广目地球科学发射升空。卫星顺利进入预定轨道 I，假设其轨道是圆形，并且介于地球同步轨道和地球之间，如图所示，下列说法正确的是（）3 A卫星在轨道 I 上运动的速度大于第一宇宙速度 B卫星在轨道 I 上运动的速度大于在轨道上运动的速度 C卫星在轨道 I 和轨道上运行的角速度相等 D卫星在轨道 I 上运行的周期大于 24 小时 多选题 8、航天飞机作为一种新型的多功能航天飞行器，集火箭、卫星和飞机的技术特点于一身。假设一航天飞机在完成某次维修任务后，在点从圆形轨道进入椭圆轨道，如图所示已知点距地面的高度为2（为地球半径），点为轨道上的近地点，轨道上的周期为。下列说法正确的是（）A该航天飞机在轨道上经过点时的加速度小于它在轨道上经过点时的加速度 B在轨道上从点运动到点的过程中，航天飞机的加速度一直变大 C该航天飞机在轨道上经过点的速度大于经过点的速度 D航天飞机在轨道上从点运动到B点的时间为69 9、卫星 1 和卫星 2 分别沿圆轨道和椭圆轨道环绕地球运行，两轨道在同一平面内相交于A、B两点，卫星 2 在4 近地点离地心的距离是卫星 1 轨道半径的1倍，如图所示，某时刻两卫星与地心在同一直线上，D点为远地点，当卫星 2 运行到A点时速度方向与CD连线平行。已知近地点的曲率半径为=2，式中a、b分别是椭圆的半长轴和半短轴，下列说法中正确的是（）A两卫星在A点的加速度相同 B卫星 2 在近地点的加速度大小是卫星 1 加速度大小的k倍 C卫星 2 在近地点的速率是卫星 1 速率的k倍 D卫星 2 运行到近地点时，卫星 1 和卫星 2 的连线过地心 10、九重之际向天问，天宫掠影惊苍穹。“天宫”空间站中三名宇航员正环烧地球运行，与此同时，“天问”探测器在环绕火星运行，假设它们的运行轨道都是圆轨道，地球与火星的质量之比为p，“天宫”与“天问”的轨道半径之比为q。关于“天宫”空间站与“天问”探测器说法正确的是（）A运行周期之比为3B环绕速度之比为 C加速度之比为D动能之比为 填空题 11、（1）在推导太阳与行星的引力公式时，用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律()（2）万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间。()（3）牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量。()（4）公式=太2中G是比例系数，与太阳、行星都没关系。()（5）质量一定的两个物体，若距离无限小，它们间的万有引力趋于无限大。()5 （6）由于太阳质量大，太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力。()12、判断下列说法的正误。（1）万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间。()（2）牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量。()（3）质量一定的两个物体，若距离无限小，它们间的万有引力趋于无限大。()（4）由于太阳质量大，太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力。()6 人教版 2022 年高中物理万有引力与航天_010 参考答案 1、答案：C 解析：日地距离为 =500 3 108m=1.5 1011m 地球绕太阳公转的周期为 =365 24 3600s=3.15 107s 太阳对地球的万有引力提供了地球围绕太阳做圆周运动的向心力，即 2=(2)2 =4232 带入数据可知 M=2.01030kg 故选 C。2、答案：A 解析：A卡文迪许通过实验推算出引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人，故 A 正确；B哥白尼提出了“日心说”的观点，故 B 错误；C开普勒通过分析第谷的天文观测数据，总结出行星运动规律的三大定律，但万有引力定律是牛顿发现的，故 C 错误；D牛顿利用“地月系统”验证了万有引力定律的正确性，使得万有引力定律得到了推广和更广泛的应用，故 D 7 错误。故选 A。3、答案：C 解析：AB任意两个物体间都存在万有引力，但万有引力定律只适用于能看作质点的物体间的计算，故 AB 错误；C由=122知，两质点间距离r减小时，它们之间的引力增大，故 C 正确；D引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的，且等于6.67 1011N m2/kg2，故 D 错误。故选 C。4、答案：D 解析：A返回舱和轨道舱对接时二者相对静止均做匀速圆周运动，并非处于受力平衡状态，A 错误；B第一宇宙速度为地球卫星的最小发射速度也是最大环绕速度，当卫星的速度达到第二宇宙速度时，人造卫星将脱离地球的束缚，B 错误；C三舱在轨飞行的速度大小为 =2(1+2)选项 C 错误；D设地球质量为M，地球密度为，由(1+2)2=422(1+2)得 8 =42(1+2)32 =4313=3(1+2)3213 D 正确。故选 D。5、答案：C 解析：A根据 2=2 可得 =第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，同步卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，则同步卫星的环绕速度一定小于7.9km s，故 A 错误；B根据 万=2 可知，由于同步卫星的质量可能不同，则地球对它们的吸引力的大小可能不同，方向一定不同，故 B 错误；C地球同步卫星和地球自转同步，则运行轨道一定在赤道上空，根据 2=2 由于角速度相同，则一定相同，故一定位于赤道上空同一轨道上，故 C 正确；9 D根据 2=可知，它们运行的加速度的大小一定相等，但方向不同，故 D 错误。故选 C。6、答案：A 解析：根据万有引力提供向心力 2=422 球形星体的体积为 =433 球形星体的密度为 =联立可得卫星该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期 =3 故选 A。7、答案：B 解析：A由公式 10 2=2 解得 =由于轨道 I 的半径大于地球的半径，因此卫星在轨道 I 上运动的速度小于第一宇宙速度，A 错误；B轨道 I 的半径小于轨道的半径，因此卫星在轨道 I 上运动的速度大于在轨道上运动的速度，B 正确；C由公式 2=2 解得 =3 由于两轨道半径不相等，因此卫星在两轨道上运行的角速度不相等，C 错误；D由公式 2=422 解得 =23 可见卫星在轨道 I 上运行的周期小于在地球同步轨道上运行的周期即 24 小时，D 错误。故选 B。8、答案：BD 11 解析：A.航天飞机在轨道上经过点时受到地球对它的万有引力与它在轨道上经过点时受到地球对它的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知，航天飞机在轨道上经过点时的加速度等于它在轨道上经过点时的加速度，A 错误；B.航天飞机在椭圆轨道运动时，从远地点运动到近地点的过程，航天飞机离地心的距离越来越小，地球对航天飞机的万有引力越来越大，故在轨道上从点运动到点的过程中，航天飞机的加速度一直变大，B 正确；C.由开普勒行星定律可知，航天飞机在椭圆轨道运动时，从远地点运动到近地点的过程，航天飞机的速度越来越大，故航天飞机在轨道上经过点的速度小于经过点的速度，C 错误；D.由题意可知圆轨道的轨道半径为3，椭圆轨道的轨道半长轴为2，根据开普勒周期定律可得(2)322=(3)32 解得椭圆轨道的周期为 2=269 航天飞机在轨道上从点运动到B点的时间为 =122=69 D 正确；故选 BD。9、答案：AD 解析：A卫星 2 和卫星 1 在A点的加速度都是由万有引力提供，根据 12 2=其加速度相同，故 A 正确；B卫星 1 做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有 12=11 解得 1=2 卫星 2 做椭圆运动，在近地点，由万有引力提供向心力，有 2(1)2=22 解得 2=(1)2 所以 2=21 故 B 错误；C同理，对卫星 1 和 2 有 12=112 2(1)2=222 解得 13 1=2=(1)2=2 当卫星 2 运行到A点时速度方向与CD平行，A点是椭圆的上顶点，即 =又近地点的曲率半径 =2 得 2=1 椭圆有 2=2+2 =1 即 =1，=212 联立解得 2=2 1 1 故 C 错误；D由开普勒第三定律知 14 312=322 得 1=2 即卫星 1 的周期和卫星 2 的周期相等，其半周期也相等，卫星 2 运行到近地点时，卫星 1 和卫星 2 的连线过地心，故 D 正确。故选 AD。10、答案：AB 解析：A根据 2=422 得 =23 则 天宫天问=2天宫3地球2天问3火星=3 故 A 正确；B根据 2=2 15 得 =则 天宫天问=地球天宫火星天问=故 B 正确；C根据 2=得 =2 则 天宫天问=地球天宫2火星天问2=2 故 C 错误；D由于无法知道天宫和天问的质量之比，则无法比较动能，故 D 错误。故选 AB。11、答案：对 对 错 对 错 错 解析：16 （1）1在推导太阳与行星的引力公式时，用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律（对）（2）2万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间。（对）（3）3牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量。（错）（4）4公式=太2中G是比例系数，与太阳、行星都没关系。（对）（5）5质量一定的两个物体，若距离无限小，则万有引力定律不再适用。（错）（6）6万有引力是相互作用力，虽然太阳质量大，太阳对行星的引力等于行星对太阳的引力。（错）12、答案：对 错 错 错 解析：略