第七章 万有引力回顾与热点专题（含答案）

万有引力回顾与热点专题 班级________姓名_________
一、开普勒定律
1．“天问一号”探测器于2020年7月23日成功发射，由长征五号运载火箭直接送入地火转移轨道，成为一颗人造行星，与地球、火星共同绕太阳公转，并逐渐远离地球，飞向火星，其运动轨道如图所示。若地球到太阳的平均距离为1Au（天文单位） ，火星到太阳的平均距离为1. 5Au，则“天问一号”在地火转移椭圆轨道上运动的周期约为（　　）
A．0.8年 B．1.4年 C．2.2年 D．2.6年
二、万有引力定律理解——空腔和重力加速度
2．有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为的地方有一质量为m的质点，球体与质点间的万有引力大小为F。现从M中挖去半径为的球体，如图所示，则剩余部分对m的万有引力大小为（ ）
A． B． C． D．
3．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为（　　）
A． B． C． D．
三、万有引力定律基本应用1——计算天体质量密度
4．2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行，若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是（　　）
A．核心舱的质量和绕地半径 B．核心舱的质量和绕地周期
C．核心舱的绕地角速度和绕地周期 D．核心舱的绕地线速度和绕地半径
5．木星的卫星中，木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为。木卫三周期为T，公转轨道半径是月球绕地球轨道半径r的n倍。月球绕地球公转周期为，则（ ）
A．木卫一轨道半径为 B．木卫二轨道半径为
C．周期T与T0之比为 D．木星质量与地球质量之比为
四、万有引力定律基本应用2——宇宙速度
6．2023年7月23号是“天问一号”火星探测器发射成功三周年，已知火星的半径约为地球半径的，质量约为地球质量的，下列关于宇宙速度的理解正确的是（　　）
A．地面附近发射飞行器的速度超过16.7km/s，飞行器绕地球椭圆轨道运动
B．地面附近发射火星探测器的速度大于11.2km/s，且小于16.7km/s
C．火星的第一速度宇宙大于地球的第一宇宙速度
D．环绕火星的“环火器”的速度大于
五、万有引力定律基本应用3——卫星参量比较和计算
7．如图所示，我国自主研发的北斗卫星导航系统由35颗卫星组成，包括分布于a类型轨道的5 颗同步轨道卫星、分布于b类型轨道的3颗倾斜轨道卫星(与同步卫星轨道半径相同，轨道倾角)和分布于c类型轨道的27颗中轨道卫星，中轨道卫星在3个互成的轨道面上做圆周运动,预计2020年全部建成．下列说法正确的是（ ）
A．a类型轨道上的卫星相对于地面静止且处于平衡状态
B．a类型轨道上的卫星运行速率等于b类型卫星的速率
C．b类型轨道上的卫星也与地球保持相对静止
D．三类卫星相比，c类卫星的向心加速度最小
8．火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的（　　）
A．轨道周长之比为2∶3 B．线速度大小之比为
C．角速度大小之比为 D．向心加速度大小之比为9∶4
9．（多选）如图所示，同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是（　　）
A．= B．=（）2
C． D．
六、热点专题1——卫星变轨
10．2021年5月15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下国人的印迹。天问一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。经过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道Ⅱ运行，如图所示，两轨道相切于近火点P，则天问一号探测器（ ）
A．在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态
B．在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时长
C．从轨道Ⅰ进入Ⅱ在P处要加速
D．沿轨道Ⅰ向P飞近时速度减小
七、热点专题2——冲日追及
11．木星“冲日”是指地球、木星在各自轨道上运行到太阳、地球和木星排成一条直线或近乎一条直线，地球位于太阳与木星之间，“冲日”时木星距离地球最近，也最明亮。已知木星的公转周期约为12年，质量约为地球质量的320倍，半径约为地球半径的11倍，下列说法正确的是（　　）
A．地球运行的加速度比木星的小
B．木星与地球公转轨道半径之比约为12∶1
C．此次“冲日”现象后，经过约1.09年会再次出现
D．木星与地球密度之比约为4∶1
八、热点专题3——双星多星
12．（多选）宇宙中一对年轻的双星，在距离地球16万光年的蜘蛛星云之中。该双星系统由两颗炽热又明亮的大质量恒星构成，二者围绕连接线上某点旋转。通过观测发现，两颗恒星正在缓慢靠近。不计其他天体的影响，且两颗恒星的质量保持不变。则以下说法中正确的是（　　）
A．双星之间引力大小不变
B．每颗星的向心加速度均变大
C．双星系统周期逐渐变小
D．双星系统转动的角速度变小
九、热点专题4——太空电梯
13．太空电梯是电影《流浪地球2》中重要的科幻元素，其结构主要由地面基座、缆绳、空间站、平衡锤、运载仓组成，如图所示。地面基座为缆绳的起始段，主要起到固定作用，空间站位于距离地表36000km的地球静止同步卫星轨道，并在距离地表90000km的尾端设置了平衡锤，空间站、平衡锤、地面基座之间由若干碳纳米缆绳连接，运载仓可沿缆绳上下运动。已知空间站、平衡锤与地球自转保持同步且相对地球质量很小，则（　　）
A．平衡锤的角速度比空间站的角速度小
B．图示状态下，若从运载仓向外自由释放一个小物块，小物块将作近心运动
C．缆绳对平衡锤、空间站、运载仓的作用力均不为零
D．若在图示状态下空间站两侧的缆绳同时断裂，后续空间站、平衡锤都在原轨道做圆周运动
十、热点专题5——遮挡与卫星通讯
14．某载人宇宙飞船绕地球做圆周运动的周期为T，由于地球遮挡，宇航员发现有时间会经历“日全食”过程，如图所示，已知地球的半径为R，引力常量为G，地球自转周期为，太阳光可看作平行光，则下列说法正确的是（　　）
A．宇宙飞船离地球表面的高度为2R
B．一天内飞船经历“日全食”的次数为
C．宇航员不受地球引力的作用，呈现漂浮状态
D．地球的平均密度为
十一、热点专题6——400km常识
15．2024年1月11日13时30分，我国在山东海阳附近海域使用引力一号遥一商业运载火箭，成功将搭载的“三峡遥感一号”等3颗卫星发射升空。卫星顺利进入预定轨道，标志着三峡遥感系列卫星研制发射取得“开门红”。“三峡遥感一号”卫星是三峡遥感系列卫星的首发试验星，为新型气象观测小卫星，计划运行在距地面500km轨道高度上，小时全天候工作，已知地球半径，g取，估算该卫星运行的周期大约为（　　）
A．93min B．3h C．4h D．6h
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试卷第3页，共4页
《万有引力回顾与热点专题》参考答案
1．B
2．D
3．B
4．D
5．D
6．B
7．B
8．C
9．AD
10．B
11．C
12．BC
13．B
14．D
15．A
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