第四章 万有引力定律及航天 同步训练单元卷（Word版含答案）

第4章 万有引力定律及航天 同步训练单元卷
一、单选题
1．（2022·江苏连云港·高一期末）2021年10月16日，“长征二号”遥十二运载火箭成功将载有三名航天员的“神舟十三号”飞船送入预定轨道，并顺利实现其与“天和”核心舱对接。下列说法正确的是（　　）
A．载人飞船加速上升过程中，三名航天员均处于失重状态
B．对接过程中，神舟飞船与“天和”核心舱均可看成质点
C．飞船环绕地球运行过程中，航天员对核心舱有压力作用
D．王亚平做“太空欢乐球”实验中，泡腾片在水球内产生的小气泡没有离开水球，是由于气泡及水球处于完全失重状态
2．（2022·山西·忻州一中高二期末）如图所示，人造卫星在轨道3上绕地球做匀速圆周运动，当卫星返回时，先在Q点变轨沿椭圆轨道2运行，然后在近地点P变轨沿近地圆轨道1运行。下列说法正确的是（　　）
A．卫星从Q点往P点运动时，发动机不工作，卫星的运行速度不断变小
B．卫星从Q点往P点运动时，发动机一直工作，使卫星的运行速度不断变大
C．卫星在轨道3上运行的周期大于在轨道2上的运行周期
D．卫星在轨道2上的P点变轨时，要加速才能沿轨道1运动
3．（2019·河北·高二学业考试）“嫦娥四号”探测器在着陆月球前先绕月球做匀速圆周运动，其轨道半径为r。已知月球的质量为M，引力常量为G，“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的线速度大小为（　　）
A． B． C． D．
4．（2022·湖北武汉·高三期末）021年10月16日，神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空并与天宫空间站顺利对接。飞船的运动可简化为如图所示的情境，圆形轨道2为天宫空间站运行轨道，椭圆轨道1为载人飞船运行轨道，两轨道相切于P点。已知轨道2的半径为r，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球的自转周期为T，轨道1的半长轴为a，引力常量为G，下列分析或结论正确的是（　　）
A．载人飞船若要由轨道1进入轨道2，需要在P点减速
B．载人飞船在轨道1上P点的加速度小于空间站在轨道2上P点的加速度
C．空间站在轨道2上运行的周期与飞船在轨道1上运行的周期之比为
D．由已知可求得地球的质量为
5．（2022·广东揭阳·高三期末）2021年5月，中国“天问一号”探测器首次在火星着陆。图设为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆，忽略探测器变轨时质量的变化，下列关于探测器的说法正确的是（　　）
A．探测器在轨道Ⅰ的运行周期小于在轨道Ⅱ的运行周期
B．探测器在轨道Ⅱ上的速度小于火星的第一宇宙速度
C．探测器在轨道Ⅰ上点的加速度小于在轨道Ⅱ上点的加速度
D．探测器在轨道Ⅱ上点的速度小于在轨道Ⅲ上点的速度
6．（2022·重庆·模拟预测）我国2021年9月27日发射的试验十号卫星，轨道II与I、III相切于A、B两点，如图所示。停泊轨道I距地面约200km，卫星沿轨道I过A点的速度、加速度分别为v1、a1；卫星沿转移椭圆轨道II过A点的速度、加速度分别为v2、a2，过B点的速度、加速度分别为v3、a3；同步轨道III距地面约36000km，卫星沿轨道III过B点的速度、加速度分别为v4、a4。关于试验十号卫星，下列说法正确的是（ ）
A．a1a3 v2=v3
C．a3=a4 v37．（2022·云南·高二期末）2021年3月31日6时45分，“长征四号”丙运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，成功将“高分十二号”02星送入预定轨道。小谭同学根据相关资料，画出了“高分十二号”01星和02星绕地球做匀速圆周运动的轨道，已知两颗卫星距地面的高度分别为、，周期分别为和，地球半径为，则下列判断正确的是（　　）
A． B．
C． D．
8．（2021·福建福州·高三期中）某行星的质量与地球的质量相等，但是它的半径只有地球半径的一半，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　）
A．此行星表面的重力加速度为g
B．此行星的第一宇宙速度是
C．地球质量为
D．此行星的密度是
二、多选题
9．（2022·贵州遵义·高二期末）2021年9月20日，“天舟三号”货运飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于空间站“天和”核心舱后向端口。假如开始对接前空间站和货运飞船都在沿逆时针方向做匀速圆周运动，其轨道如图所示，开始对接后，货运飞船变轨，从空间站后方以大于空间站的速度与之对接，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．对接前，货运飞船做匀速圆周运动的速度大于空间站做匀速圆周运动的速度
B．对接前，货运飞船做匀速圆周运动的周期大于空间站做匀速圆周运动的周期
C．货运飞船只有加速才能与空间站对接
D．对接后组合体的速度大于第一宇宙速度
10．（2022·福建福州·高三期末）2021年10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。航天员翟志刚、王亚平、叶光富进驻天和核心舱，中国空间站开启有人长期驻留时代。“天和核心舱”在距地面高度为的轨道做匀速圆周运动，地球的半径为，地球表面的重力加速度为，引力常量为。下列说法正确的是（　　）
A．地球的质量
B．“天和核心舱”的线速度为
C．“天和核心舱”运行的周期为
D．“天和核心舱”的线速度大于第一宇宙速度（）
11．（2022·重庆·西南大学附中高三阶段练习）2021年12月9日下午，“天宫课堂”第一课在太空“教室”——中国空间站正式开讲并直播．若中国空间站的轨道离地球表面高度为h，绕地球周期为T．地球半径为R，引力常量为G，则（　　）
A．地球密度为 B．地球质量为
C．空间站运行的角速度为 D．空间站运行的线速度为
三、填空题
12．（2021·全国·高二）“嫦娥三号卫星”简称“嫦娥三号”，专家称“三号星”，是嫦娥绕月探月工程计划中嫦娥系列的第三颗人造绕月探月卫星。若“三号星”在离月球表面距离为h的圆形轨道绕月球飞行，周期为T1。若已知地球中心和月球中心距离为地球半径R的n倍，月球半径r，月球公转周期T2，引力常量G。则：月球的质量为______________；地球受月球的吸引力为____________。
13．（2021·福建三明·高一期末）双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做角速度相同的匀速圆周运动。若某双星系统中两颗恒星质量分别为和，两星之间的距离为，引力常量为。则两星轨道半径之比为___________，角速度为___________。
14．（2022·全国·高三专题练习）2020年11月24日，长征五号运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射升空并将其送入预定轨道，11月28日，嫦娥五号进入环月轨道飞行，12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月壤着陆地球。假设嫦娥五号环绕月球飞行时，在距月球表面高度为h处，绕月球做匀速圆周运动（不计周围其他天体的影响），测出飞行周期T，已知万有引力常量G和月球半径R。则嫦娥五号绕月球飞行的线速度为___________，月球的质量为___________，月球表面的重力加速度为___________，月球的第一宇宙速度为___________
四、解答题
15．（2022·全国·高一专题练习）已知太阳质量，地球质量，太阳和地球间的平均距离，则太阳和地球间的万有引力有多大？已知拉断截面积的钢棒需施力，那么太阳吸引地球的力可以拉断截面积多大的钢棒？
16．（2022·全国·高一专题练习）我国的“风云”二号卫星是地球同步卫星。因为它与地球自转同步，所以我们看上去就像停在天空中不动一样。请运用开普勒定律，根据月球绕地球运动的相关数据，估算同步地球卫星离地面的高度。近似地把月球和“风云”二号卫星的轨道看作圆周轨道，已知月球的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为，地球半径为。计算时保留两位有效数字。
17．（2021·全国·高一课时练习）“神舟”五号飞船进入运行轨道后的运动可以简化为围绕地球的匀速圆周运动。飞船的质量是，它围绕地球做匀速圆周运动时的向心加速度和向心力各是多大？飞船做圆周运动的向心力是什么物体提供的？（已知地球的半径为km，飞船离地面的高度为km）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．A
4．C
5．B
6．C
7．C
8．B
9．AC
10．AB
11．BC
12．
13．
14．
15．3.5×1022N，5.21013m2
16．3.7×104km
17．；；此向心力是由地球对飞船的引力提供的。
答案第1页，共2页
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