2024届高考物理一轮复习学案：万有引力与航天综合

高三物理一轮复习教（学）案23  

      万有引力与航天综合         编写        审核        

一、单元总结

二、典型例题（单选）

（      ）1．关于地球表面上物体所受到的重力与万有引力的关系，下列说法正确的是

A．物体在赤道上时重力方向与万有引力方向相同，此时万有引力等于重力

B．物体在两极时重力方向与万有引力方向相同，此时万有引力等于重力

C．物体在赤道上时，万有引力和重力的合力提供物体随地球自转所需要的向心力

D．地球上的任一物体都会受万有引力、重力和支持力的三个力作用而处于平衡状态

（      ）2．假设金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火．已知它们的轨道半径R金<R地<R火，由此可以判定

A．a金>a地>a火

B．a火>a地>a金

C．v地>v火>v金

D．v火>v地>v金

（      ）3．从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍。在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时，“祝融”与“玉兔”所受陆平台的作用力大小之比为

A．9∶1

B．9∶2

C．36∶1

D．72∶1

（      ）4．在研究双星的运动时，往往忽略其他星球对它们的万有引力作用。设a和b构成一个双星系统，它们在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动，a和b的质量之比为2∶1，下列判断正确的是

A．a、b运动的轨道半径之比为2∶1

B．a、b的线速度之比为1∶2

C．a、b的向心加速度之比为1∶4

D．a、b所受的向心力大小之比为2∶1

（      ）5．我国连续实施11次飞行任务，包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船以及4次载人飞船发射，并于2022年完成空间站在轨建造，届时空间站将在距离地面约400km的轨道上运行，为科研工作带来便利。已知引力常量为G，“天和号”的轨道半径为r。下列说法正确的是

A．应先将货运飞船送入空间站的同一轨道，再加速以实现对接

B．如果已知“天和号”运行的线速度，可计算出“天和号”的质量

C．如果已知“天和号”的运行周期，可计算出地球的质量

D．空间站运行周期大于同步卫星运行周期

（      ）6．地月系统的“第一拉格朗日点”处于地月连线上偏向月球一侧，是登月必经之路，非常适合建设登月中转和补给站，它今后必将成为“太空高速路”的连接点。在该点，航天器与月球同步绕地球做圆周运动。则该航天器

A．角速度大于月球的角速度

B．向心加速度大于月球的向心加速度

C．线速度小于月球的线速度

D．地球对航天器的引力小于月球对航天器的引力

（      ）7．与嫦娥1号、2号月球探测器不同，嫦娥3号是一次性进入距月球表面100km高的圆轨道Ⅰ（不计地球对探测器的影响），运行一段时间后再次变轨，从100km的环月圆轨道Ⅰ，降低到距月球15km的近月点B、距月球100km的远月点A的椭圆轨道Ⅱ，如图，为下一步月面软着陆做准备。关于嫦娥3号探测器下列说法正确的是

A．探测器在轨道Ⅱ经过A点的速度大于经过B点的速度

B．探测器沿Ⅰ轨道运动时的机械能小于Ⅱ轨道运动时的机械能

C．探测器从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，在A点应加速

D．探测器在轨道Ⅱ经过A点时的加速度等于在轨道Ⅰ经过A点时的加速度

高三物理一轮复习作业23

班级           姓名           学号            

一、单选题

（      ）1．关于地球同步卫星的说法正确的是

A．所有地球同步卫星一定在赤道上空

B．不同的地球同步卫星，离地高度不同

C．不同的地球同步卫星的向心加速度大小不相等

D．所有地球同步卫星受到的向心力大小一定相等

（      ）2．在人造卫星上可成功完成的实验是

A．自由落体测重力加速度

B．用密度计测液体的密度

C．用天平称物体的质量

D．用弹簧秤测量拉力

（      ）3．关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是

A．它是地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度

B．它是地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最小运行速度

C．它是地球卫星绕地球做椭圆运动时在近地点的运行速度

D．它是地球同步卫星绕地球运动的速度

（      ）4．中国古代的“太白金星”指的是八大行星的金星。已知引力常量G，再给出下列条件，其中可以求出金星质量的是

A．金星的半径和金星表面的重力加速度

B．金星的第一宇宙速度

C．金星绕太阳运动的轨道的半径和周期

D．金星绕太阳运动的周期及地球绕太阳运动的轨道半径和周期

（      ）5．“人造月亮”是一种携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星，将部署在距离地球表面500 km以内的轨道上运行。假设“人造月亮”绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是

A．“人造月亮”的线速度大于第一宇宙速度

B．“人造月亮”绕地球运行的周期小于月球绕地球运行的周期

C．“人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度

D．地球对“人造月亮”的吸引力一定大于地球对月球的吸引力

（      ）6．甲、乙两星球的平均密度相等，半径之比是R甲∶R乙=4∶1，则同一物体在这两个星球表面受到的重力之比是

A．1∶1

B．4∶1

C．1∶16

D．1∶64

（      ）7．2022年5月，我国成功完成了“天舟四号”货运飞船与空间站的对接，形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约90分钟。下列说法正确的是

A．组合体中的货物处于超重状态

B．组合体的速度大小略大于第一宇宙速度

C．组合体的角速度大小比地球同步卫星的大

D．组合体的加速度大小比地球同步卫星的小

（      ）8．“天宫一号”与“神舟八号”交会对接成功，标志着我国在对接技术上迈出了重要一步。用M代表“神舟八号”，N代表“天宫一号”，它们对接前做圆周运动的情形如图所示，则下列说法中正确的是

A．M的发射速度大于第二宇宙速度

B．M适度加速有可能与 N实现对接

C．对接前，M的运行速度小于N的运行速度

D．对接后，它们的运行速度大于第一宇宙速度

（      ）9．双脉冲星系统是由两个质量不同的脉冲星形成的双星系统。假设这两个脉冲星，绕它们连线上的某点做圆周运动，且两星间距缓慢减小。若在短暂的运动过程中，各自质量不变且不受其他星系影响，则下列说法中正确的是

A．两星运行的线速度之比是1∶1

B．两星运行的角速度大小始终相等

C．两星做圆周运动的向心加速度大小始终相等

D．随着两星的间距缓慢减小，它们的周期却在增大

（      ）10．通信技术试验卫星五号已经成功发射升空，卫星发射时一般需要先到圆轨道1，然后通过变轨进入圆轨道2，假设卫星在两圆轨道上速率之比v1∶v2=5∶3。卫星质量不变，则关于卫星的运动，下列说法中正确的是             

A．卫星通过椭圆轨道进入轨道2时应减速

B．卫星在两圆轨道运行时的角速度大小之比ω1∶ω2=125∶27

C．卫星在轨道1运行时和地球之间的万有引力不变

D．卫星在两圆轨道运行时的动能之比Ek1∶Ek2=9∶25

高三物理一轮复习教（学）案23参考答案

典型例题：1．B  2．A  3．B  4．B  5．C  6．C  7．D  

课时作业：1．A  2．D  3．A  4．A  5．B  6．B  7．C  8．B  9．B  10．B