1、1阶段质量评估测试卷(五)万有引力与航天(时间60 分钟，满分100 分)一、选择题(每小题 6 分，共 54 分)1北斗导航系统又被称为“双星定位系统” ，具有导航、定位等功能 “北斗”系统中两颗工作卫星 1 和 2 均绕地心 O 做匀速圆周运动，轨道半径均为 r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的 A、 B 两位置，如图所示若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为 g，地球半径为 R，不计卫星间的相互作用力以下判断正确的是( )第 1 题图A两颗卫星的向心加速度大小相等，均为R2gr2B两颗卫星所受的向心力大小一定相等C卫星 1 由位置 A 运动到位置 B 所需的时间可能为7 r3R
2、rgD如果卫星 1 加速一定可以和卫星 2 相撞2(多选)已知地球质量为 M，半径为 R，自转周期为 T，地球同步卫星质量为 m，引力常量为 G.有关同步卫星，下列表述正确的是( )A卫星距地面的高度为 3GMT24 2B卫星的运行速度小于第一宇宙速度C卫星运行时受到的向心力大小为 GMmR2D卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度3一物体静置在平均密度为 的球形天体表面的赤道上已知万有引力常量为 G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为( )A( ) B( ) C( ) D( )43G 12 34 G 12 3G 12 G 12 4(多选)第谷、开普勒等人对行星
3、运动的研究漫长而曲折，牛顿在他们的基础上，得出了科学史上最伟大的定律之一即万有引力定律，下列有关万有引力定律的说法中正确的是( )A开普勒通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆B太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与他们的卫星C库伦用实验较为准确的测出了引力常数 G 的数值D牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识5(多选)2013 年 12 月 14 日， “嫦娥三号”探月卫星在月面成功实现软着陆如图所2示，在月球椭圆轨道上的已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并在 B 处变轨进入半径为 r、周期为 T 的环月轨道运行，后经过多次调整，最后安全着陆已知引力
4、常量为 G，下列理解正确的是( )第 5 题图A图中探月卫星在飞向 B 处的过程中，加速度增大B探月卫星要进入环月轨道应在 B 处减速C探月卫星在接近月球表面前只受万有引力作用，应加速着陆D由题中条件可以计算出月球的质量6行星 A 和行星 B 都是均匀球体， A 和 B 的质量比为 21， A 与 B 的半径比为 12，行星 A 的卫星 a 沿圆轨道运行的周期为 Ta，行星 B 的卫星 b 沿圆轨道运行的周期为 Tb，两卫星轨道都非常接近各自的行星表面，则它们运动周期比 Ta Tb为( )A14 B12 C21 D417(多选)地球赤道上的重力加速度为 g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为
5、a，卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在 P点相切以下说法正确的是( )第 7 题图A如果地球的自转角速度突然变为原来的 倍，那么赤道上的物体将会“飘”起g aa来B卫星甲、乙分别经过 P 点时的速度相等C卫星丙的周期最小D三个卫星在远地点的速度一定小于第一宇宙速度8某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆每过 N 年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示该行星与地球的公转半径比为( )第 8 题图3A( )N 1N 23 B( )NN 123 C. ( )N 1N 32 D( )NN 132 9(多选)冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统质量比
6、约为 71，同时绕它们连线上某点 O 做匀速圆周运动由此可知，冥王星绕 O 点运动的( )A轨道半径约为卡戎的17B角速度大小约为卡戎的17C线速度大小约为卡戎的17D向心力大小约为卡戎的17二、计算题(共 46 分)10(12 分)天宫一号于 2011 年 9 月 29 日成功发射，它和随后发射的神州飞船在空间完成交会对接，实现中国载人航天工程的一个新的跨越天宫一号进入运行轨道后，其运行周期为 T，距地面的高度为 h，已知地球半径为 R，万有引力常量为 G.若将天宫一号的运行轨道看作圆轨道，求：(1)天宫一号向心加速度 a 的大小；(2)地球的质量 M.411(16 分)在某星球上，宇航员用
7、弹簧测力计提着质量为 m 的物体以加速度 a 竖直上升，此时弹簧测力计示数为 F，而宇宙飞船在靠近该星球表面绕星球做匀速圆周运动而成为该星球的一颗卫星时，宇航员测得其环绕周期是 T.根据上述数据，试求该星球的质量12(18 分)在某一星球上做火箭发射实验，火箭始终在垂直星球表面的方向上运动，火箭点火后经过 4 s 熄灭，测得上升的最大高度为 80 m，若大气阻力和燃料质量不计，且已知该星球的半径为地球的 ，质量为地球的 ，地球表面的重力加速度 g0取 10 m/s2.12 18(1)该星表在的重力加速度 g；(2)火箭点火后加速上升时加速度 a 的大小；(3)火箭在该星球上受到的平均推力与其所受引力大小的比值
