2022年高考物理二輪復習 題能演練 專題1 物體的平衡 1.1.4 萬有引力定律及其應用（含解析）

2022年高考物理二輪復習 題能演練 專題1 物體的平衡 1.1.4 萬有引力定律及其應用（含解析）1(xx·全國理綜)由于衛(wèi)星的發(fā)射場不在赤道上，同步衛(wèi)星發(fā)射后需要從轉移軌道經(jīng)過調整再進入地球同步軌道當衛(wèi)星在轉移軌道上飛經(jīng)赤道上空時，發(fā)動機點火，給衛(wèi)星一附加速度，使衛(wèi)星沿同步軌道運行已知同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度約為3.1×103 m/s，某次發(fā)射衛(wèi)星飛經(jīng)赤道上空時的速度為1.55×103 m/s，此時衛(wèi)星的高度與同步軌道的高度相同，轉移軌道和同步軌道的夾角為30°，如圖所示，發(fā)動機給衛(wèi)星的附加速度的方向和大小約為()A西偏北方向，1.9×103 m/sB東偏南方向，1.9×103 m/s C西偏北方向，2.7×103 m/sD東偏南方向，2.7×103 m/s答案：B解析：設當衛(wèi)星在轉移軌道上飛經(jīng)赤道上空與同步軌道高度相同的某點時，速度為v1，發(fā)動機給衛(wèi)星的附加速度為v2，該點在同步軌道上運行時的速度為v.三者關系如圖，由圖知附加速度方向為東偏南，由余弦定理知vvv22v1vcos 30°，代入數(shù)據(jù)解得v21.9×103 m/s.選項B正確2(多選)(xx·新課標全國卷)太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運動當?shù)厍蚯『眠\行到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學稱為“行星沖日”據(jù)報道，xx年各行星沖日時間分別是：1月6日木星沖日；4月9日火星沖日；5月11日土星沖日；8月29日海王星沖日；10月8日天王星沖日已知地球及各地外行星繞太陽運動的軌道半徑如下表所示則下列判斷正確的是()地球火星木星土星天王星海王星軌道半徑(AU)1.01.55.29.51930A.各地外行星每年都會出現(xiàn)沖日現(xiàn)象B在xx年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日C天王星相鄰兩次沖日的時間間隔為土星的一半D地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時間間隔最短答案：BD解析：設某行星相鄰兩次沖日的時間間隔為t，地球繞太陽運動的周期為T，某行星繞太陽運動的周期為T行，則tt2，可得t；而根據(jù)開普勒定律可得，聯(lián)立可得t，代入相關數(shù)據(jù)可得t火2.195T，t木1.092T，t土1.035T，t天1.012T，t海1.006T.根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知，各地外行星并不是每年都會出現(xiàn)沖日現(xiàn)象，選項A錯誤；木星在2014年1月6日出現(xiàn)了木星沖日現(xiàn)象，再經(jīng)1.092T將再次出現(xiàn)木星沖日現(xiàn)象，所以在xx年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日，選項B正確；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，天王星相鄰兩次沖日的時間間隔不是土星的一半，選項C錯誤；根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知，海王星相鄰兩次沖日的時間間隔最短，選項D正確3(多選)(xx·新課標全國卷)2012年6月18日，“神舟九號”飛船與“天宮一號”目標飛行器在離地面343 km的近圓形軌道上成功進行了我國首次載人空間交會對接對接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣下列說法正確的是()A為實現(xiàn)對接，兩者運行速度的大小都應介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B如不加干預，在運行一段時間后，“天宮一號”的動能可能會增加C如不加干預，“天宮一號”的軌道高度將緩慢降低D航天員在“天宮一號”中處于失重狀態(tài)，說明航天員不受地球引力作用答案：BC解析：可認為目標飛行器是在圓形軌道上做勻速圓周運動，由v知軌道半徑越大時運行速度越小第一宇宙速度為當r等于地球半徑時的運行速度，即最大的運行速度，故目標飛行器的運行速度應小于第一宇宙速度，A錯誤；如不加干預，稀薄大氣對“天宮一號”的阻力做負功，使其機械能減小，引起高度的下降，從而地球引力又對其做正功，當?shù)厍蛞λ稣Υ笥诳諝庾枇λ鲐摴r，“天宮一號”的動能就會增加，故B、C皆正確；航天員處于完全失重狀態(tài)的原因是地球對航天員的萬有引力全部用來提供使航天員隨“天宮一號”繞地球運行的向心力了，而非航天員不受地球引力作用，故D錯誤規(guī)律探尋1從近幾年的高考試題來看，對人造地球衛(wèi)星和天體運動的考查頻率很高，命題側重于對萬有引力定律、圓周運動和牛頓第二定律綜合起來考查，題型有選擇題，也有計算題，由于人類相繼對火星、月球進行探測，航天新技術、人造地球衛(wèi)星等屬于現(xiàn)代科技發(fā)展的重要領域，特別是人造衛(wèi)星問題，幾乎年年命題，年年出新2掌握萬有引力作用及天體運動模型和規(guī)律，理解變軌問題中的實質是解題的關鍵 考題預測(多選)為了測量某行星的質量和半徑，宇航員記錄了登陸艙在該行星表面做圓周運動的周期T，登陸艙在行星表面著陸后，用彈簧測力計稱量一個質量為m的砝碼，讀數(shù)為N.已知引力常量為G.則下列說法正確的是()A該行星的質量為B該行星的半徑為C該行星的密度為D該行星的第一宇宙速度為答案：ACD解析：據(jù)Nmg0mR，得R，B選項錯由GmR，得M，又R，則M，A正確密度，C正確第一宇宙速度v，D正確只有B項錯誤