第五章　万有引力与航天.pptxVIP

第五章万有引力与航天;考点;命题分析与备考建议;第1节万有引力定律及其应用;2.(2023·湖南,4,4分,难度★★★)根据宇宙大爆炸理论,密度较大区域的物质在万有引力作用下,不断聚集可能形成恒星。恒星最终的归宿与其质量有关,如果质量为太阳质量的1~8倍将坍缩成白矮星,质量为太阳质量的10~20倍将坍缩成中子星,质量更大的恒星将坍缩成黑洞。设恒星坍缩前后可看成质量均匀分布的球体,质量不变,体积缩小,自转变快。不考虑恒星与其它物体的相互作用。已知逃逸速度为第一宇宙速度的倍,中子星的密度大于白矮星的密度。根据万有引力理论,下列说法正确的是(B)

A.同一恒星表面任意位置的重力加速度相同

B.恒星坍缩后表面两极处的重力加速度比坍缩前的大

C.恒星坍缩前后的第一宇宙速度不变

D.中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度;3.(2022·全国乙,14,6分,难度★)2022年3月,中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400km的“天宫二号”空间实验室上通过天地连线,为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到,在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中,航天员可以自由地漂浮,这表明他们(C)

A.所受地球引力的大小近似为零

B.所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零

C.所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等

D.在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小

解析本题考查万有引力定律的应用。航天员在空间站中所受万有引力完全提供其做圆周运动所需的向心力,飞船对其作用力等于零,故C正确,A、B错误;根据万有引力公式可知,航天员在地球表面上所受引力的大小大于其在飞船所受引力的大小,即大于其随飞船运动所需向心力的大小,故D错误。;4.(2022·山东,6,3分,难度★★★)“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示,该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面A点正上方,恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为R,自转周期为T,地球表面重力加速度为g,则“羲和号”卫星轨道距地面高度为(C)

解析;5.(2022·湖南,8,5分,难度★)(多选)如图所示,火星与地球近似在同一平面内,绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动,火星的轨道半径大约是地球的1.5倍。地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向东运动,称为顺行;有时观测到火星由东向西运动,称为逆行。当火星、地球、太阳三者在同一直线上,且太阳和火星位于地球两侧时,称为火星冲日。忽略地球自转,只考虑太阳对行星的引力,下列说法正确的是(CD)

A.火星的公转周期大约是地球的倍

B.在冲日处,地球上的观测者观测到火星的运动为顺行

C.在冲日处,地球上的观测者观测到火星的运动为逆行

D.在冲日处,火星相对于地球的速度最小;解析;6.(2021·全国甲,18,6分,难度★★)2021年2月,执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后,进入运行周期约为1.8×105s的椭圆形停泊轨道,轨道与火星表面的最近距离约为2.8×105m。已知火星半径约为3.4×106m,火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7m/s2,则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为(C)

A.6×105m B.6×106m

C.6×107m D.6×108m

解析探测器做椭圆运动,根据开普勒第三定律,=k,对同一中心天体k相同。由=mr和黄金代换GM=gR2,可求出==k,将k代入开普勒第三定律=k,求得a==3.3×107m,“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离h远=2a-h近-2R=5.89×107m,故选C。;7.(2021·北京,6,3分,难度★★)2021年5月,“天问一号”探测器成功在火星软着陆,我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时,近火点距离火星表面2.8×102km、远火点距离火星表面5.9×105km,则“天问一号”(D)

A.在近火点的加速度比远火点的小

B.在近火点的运行速度比远火点的小

C.在近火点的机械能比远火点的小

D.在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动

解析本题考查万有引力定律、牛顿第二定律、开普勒行星运动定律。根据牛顿第二定律有解得a=,故在近火点的加速度比远火点的大,A项错误;由开普勒第二定律,可知在近火点的运行速度比远火点的大,B项错误;“天问一号”在同一轨道,只有万有引力做功,则机械能