2014届高考物理第二轮复习方案新题之万有引力与航天2
a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星，其中a、c的轨道相交于P,b,d在同一个圆轨道上，b、c轨道位于同一平面.某时刻四颗人造卫星的运行方向及位置如图所示.下列说法中正确的是
A. a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度
B. b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度
C. a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度
D. a、c存在相撞危险
2．格林尼治时间2012年2月24日22时15分，MUOS—1卫星从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空.据路透社报道，MUOS系统搭建完毕后，美军通信能力可望增强10倍，不仅能够实现超髙频卫星通信，还可同时传输音频、视频和数据资料.若卫星在发射升空的过程中总质量不变，则下列有关该通信卫星的说法正确的是
A．卫星在向上发射升空的过程中其重力势能逐渐变大
B．当卫星到达它的运行轨道时，其内的物体将不受重力的作用
C．该卫星的发射速度应不小于11.2 km/s
D．当卫星到达它的的运行轨道（视为圆形）时，其线速度必大于7.9 km/s
3．质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，线速度为v，加速度为a，周期为T，动能为Ek。下列关系正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4． 2005年，美国发射了一个探测器，叫“深度撞击”，它的任务是跟一个彗星相遇，并把携带的将近400千克的重锤发出去撞击彗星，进而研究彗星被撞击之后的结构。把彗星和地球绕太阳的运行进行简化，如图所示，椭圆轨道Ⅰ为彗星的运行轨道，圆轨道Ⅱ为地球的运行轨道。下列说法正确的是
A．彗星在b点速度大于a点速度
B．彗星在b、c两点时的速度与地球绕太阳运行的速度大小相等
C．彗星在a点时加速度值比地球绕太阳运行的加速度值大
D．彗星在b、c两点时的加速度值比地球绕太阳运行的加速度值大
5．为了探测X星球，某探测飞船先在以该星球中心为圆心，高度为h的圆轨道上运动，随后飞船多次变轨，最后围绕该星球做近表面圆周飞行，周期为T。引力常量G已知。则
A．变轨过程中必须向运动的反方向喷气
B．变轨后比变轨前相比，飞船的动能和机械能均增大
C．可以确定该星球的质量
D．可以确定该星球的密度
6．一些星球由于某种原因而发生收缩，假设该星球的直径缩小到原来的四分之一，若收缩时质量不变，则与收缩前相比 ( )
A．同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的4倍
B．同一物体在星球表面受到的重力增大到原来的2倍
C．星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍
D．星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍
7伽利略”木星探测器，从1989年10月进入太空起，历经6年，行程37亿千米，终于到达木星周围。此后在t秒内绕木星运行N圈后，对木星及其卫星进行考察，最后坠入木星大气层烧毁。设这N圈都是绕木星在同一个圆周上运行，其运行速率为V，探测器上的照相机正对木星拍摄到整个木星时的视角为θ（如图所示），设木星为一球体。
求：（1）木星探测器在上述圆形轨道上运行时的轨道半径；
（2）若人类能在木星表面着陆，至少以多大的速度将物体从其表面水平抛出，才不至于使物体再落回木星表面。
解：（1）由v=
可得：r=.
由题意，T=t/N，
联立解得r=.
（2）探测器在圆形轨道上运行时，万有引力提供向心力，G=m。
从木星表面水平抛出，恰好不再落回木星表面时，有，
G=m’。
联立解得：v0=v.
由题意，R=rsin，
解得：v0=。
8、设某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r。已知地球的质量为M，万有引力常量为G，该人造卫星与地心连线在单位时间内所扫过的面积是
A． B．
C． D．2
9．质量为100kg的“勇气”号火星车于2004年成功登陆在火星表面。若“勇气”号在离火星表面12m时与降落伞自动脱离，被气囊包裹的“勇气”号下落到地面后又弹跳到18m高处，这样上下碰撞了若干次后，才静止在火星表面上。已知火星的半径为地球半径的0．5倍，质量为地球质量的0．1倍。若“勇气”号第一次碰撞火星地面时，气囊和地面的接触时间为0．7s，其损失的机械能为它与降落伞自动脱离处（即离火星地面12m时）动能的70%，（地球表面的重力加速度g＝10m/s2，不考虑火星表面空气阻力）求：
（1）火星表面的重力加速度；
（2）“勇气”号在它与降落伞自动脱离处（即离火星地面12m时）的速度；
（3）“勇气”号和气囊第一次与火星碰撞时所受到的平均冲力。
10.在半径R=4800 km的某星球表面．宇航员做了如下实验，实验装置如图甲所示．竖 直平面内的光滑轨道由AB和圆弧轨道BC组成．将质量 m=1. 0 kg的小球，从轨道 AB上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H
的大小，可测出相应的F大小。.F随H的变化关系如图乙所示．求：
(1）圆弧轨道的半径，
(2) 该星球的第一宇宙速度．
解析：(1)设该星球表面的重力加速度为g0，圆轨道的半径为r。
小球通过C点时，F-mg0=m。
对小球从A运动到C的过程，由动能定理，mg0(H－2r)＝mv02 ， ①
联立解得：F=H-5mg0，
由图乙可知，H=1.5m时，F=0，代人上式解得 r＝H＝0.6 m 。
(2) H=2.0m时，F=8N，代人上式解得 g0=4.8m/s2。
由 mg0=m解得该星球的第一宇宙速度： v＝4.8 km/s．
【点此下载】