专题17万有引力与航天(二)34.(2020·天津)北斗问天,国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星,其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比,地球静止轨道卫星( )A.周期大 B.线速度大 C.角速度大 D.加速度大35.(2020·山东)我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前,会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍,半径约为地球的0.5倍,地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动,此过程中着陆器受到的制动力大小约为( )A. B. C. D.36.(2020·浙江)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∶437.(2020·全国)“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆,着陆前曾绕月球飞行,某段时间可认为绕月做匀速圆周运动,圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍,地球质量是月球质量的Q倍,地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为( )A. B. C. D.38.(2020·全国)若一均匀球形星体的密度为ρ,引力常量为G,则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是( )A. B. C. D.39.(2020·全国)火星的质量约为地球质量的,半径约为地球半径的,则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为( )A.0.2 B.0.4 C.2.0 D.2.540.(2020·浙江解析)如图所示,卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星,在地球两极上空约1000km处运行;b是低轨道卫星,距地球表面高度与a相等;c是地球同步卫星,则( )A.a、b的周期比c大B.a、b的向心力一定相等C.a、b的速度大小相等D.a、b的向心加速度比c小41.(2019·海南解析)2019年5月,我国第45颗北斗卫星发射成功.已知该卫星轨道距地面的高度约为36000km,是“天宫二号”空间实验室轨道高度的90倍左右,则( )A.该卫星的速率比“天宫二号”的大B.该卫星的周期比“天宫二号”的大C.该卫星的角速度比“天宫二号”的大D.该卫星的向心加速度比“天宫二号”的大42.(2019·江苏解析)1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动,如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2,近地点到地心的距离为r,地球质量为M,引力常量为G。则( )A. B.C. D.43.(2019·北京解析)2019年5月17日,我国成功发射第45颗北斗导航卫星,该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星),该卫星( )A.入轨后可以位于北京正上方B.入轨后的速度大于第一宇宙速度C.发射速度大于第二宇宙速度D.若发射到近地圆轨道所需能量较少44.(2019·天津解析)2018年12月8日,肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射,“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测,率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为、半径为,探测器的质量为,引力常量为,嫦娥四号探测器围绕月球做半径为的匀速圆周运动时,探测器的( )A.周期为 B.动能为C.角速度为 D.向心加速度为45.(2019·全国解析)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46.(2019·全国解析)2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆,在探测器“奔向”月球的过程中,用h表示探测器与地球表面的距离,F表示它所受的地球引力,能够描F随h变化关系的图像是( )A.B.C. D.47.(2019·浙江解析)下列陈述与事实相符的是A.牛顿测定了引力常量B.法拉第发现了电流周围存在磁场C.安培发现了静电荷间的相互作用规律D.伽利略指出了力不是维持物体运动的原因48.(2019·浙江解析)某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星(即卫星相对于地面静止),则此卫星的( )A.线速度大于第一宇宙速度B.周期小于同步卫星的周期C.角速度大于月球绕地球运行的角速度D.向心加速度大于地面的重力加速度49.(2014·浙江解析)长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r1=19600km,公转周期T1=6.39天。2006年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r2=48000km,则它的公转周期T2最接近于( )A.15天 B.25天 C.35天 D.45天50.(2014·海南解析)设地球自转周期为T,质量为M,引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为R。同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为( )A. B.C. D.51.(2016·全国解析)利用三颗位置适当的地球同步卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯,目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍,假设地球的自转周期变小,若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的,则地球自转周期的最小值约为( )A.1h B.4h C.8h D.16h52.(2015·江苏解析)过去几千年来,人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内,行星“51pegb”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51pegb”绕其中心恒星做匀速圆周运动,周期约为4天,轨道半径约为地球绕太阳运动半径为,该中心恒星与太阳的质量比约为( )A. B.1 C.5 D.1053.(2015·海南解析)若在某行星和地球上相对于各自水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方向运动的距离之比为。已知该行星质量约为地球的7倍,地球的半径为,由此可知,该行星的半径为( )A. B. C. D.54.(2015·福建解析)如图,若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动,a、b到地心O的距离分别为、,线速度大小分别为、。则( )A. B. C. D.55.(2014·江苏解析)已知地球的质量约为火星质量的10倍,地球的半径约为火星半径的2倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( )A.3.5km/s B.5.0km/s C.17.7km/s D.35.2km/s56.(2014·天津解析)研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时.假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比( )A.距地面的高度变大 B.向心加速度变大C.线速度变大 D.角速度变大57.(2014·全国解析)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.58.(2015·北京解析)假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动,已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离,那么( )A.地球公转周期大于火星的公转周期B.地球公转的线速度小于火星公转的线速度C.地球公转的加速度小于火星公转的加速度D.地球公转的角速度大于火星公转的角速度59.(2018·海南解析)土星与太阳的距离是火星与太阳距离的6倍多.由此信息可知( )A.土星的质量比火星的小B.土星运行的速率比火星的小C.土星运行的周期比火星的小D.土星运行的角速度大小比火星的大60.(2019·浙江解析)20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域.现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船,为了测量自身质量,启动推进器,测出飞船在短时间Δt内速度的改变为Δv,和飞船受到的推力F(其它星球对它的引力可忽略).飞船在某次航行中,当它飞近一个孤立的星球时,飞船能以速度v,在离星球的较高轨道上绕星球做周期为T的匀速圆周运动.已知星球的半径为R,引力常量用G表示.则宇宙飞船和星球的质量分别是( )A., B.,C., D.,61.(2017·江苏解析)“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空,与“天宫二号”空间实验室对接前,“天舟一号”在距离地面约380km的圆轨道上飞行,则下列几个说法中错误的是( )A.向心加速度小于地面的重力加速度B.线速度小于第一宇宙速度C.周期小于地球自转周期D.角速度小于地球自转角速度62.(2017·浙江解析)如图所示,设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动,金星自身的半径是火星的n倍,质量为火星的k倍,不考虑行星自转的影响,则A.金星表面的重力加速度是火星的B.金星的第一宇宙速度是火星的C.金星绕太阳运动的加速度比火星小D.金星绕太阳运动的周期比火星大63.(2018·江苏解析)我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高.今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km,之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km,它们都绕地球做圆周运动.与“高分四号”相比,下列物理量中“高分五号”较小的是( )A.周期B.角速度C.线速度D.向心加速度64.(2018·北京解析)若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证( )A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的65.(2018·全国解析)为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍.P与Q的周期之比约为( )A.2:1 B.4:1 C.8:1 D.16:166.(2018·全国解析)2018年2月,我国500m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19ms,假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为.以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为( )A. B.C. D.67.(2018·浙江解析)土星最大的卫星叫“泰坦”(如图),每16天绕土星一周,其公转轨道半径约为,已知引力常量,则土星的质量约为( )A. B.C. D.68.(2017·海南解析)已知地球质量为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍.若在月球和地球表面同样高度处,以相同的初速度水平抛出物体,抛出点与落地点间的水平距离分别为和,则 :约为 A.9:4 B.6:1 C.3:2 D.1:169.(2018·浙江解析)获得2017年诺贝尔物理学奖的成果是( )A.牛顿发现了万有引力定律B.卡文迪许测定了引力常量C.爱因斯坦预言了引力波D.雷纳·韦斯等探测到了引力波70.(2018·浙江解析)如图为人造地球卫星轨道的示意图,则卫星( ) A.在a轨道运行的周期为24hB.在b轨道运行的速度始终不变C.在c轨道运行的速度大小始终不变D.在c轨道运行时受到的地球引力大小是变化的71.(2017·浙江解析)如图所示,“天宫二号”在距离地面393km的近圆轨道运行.已知万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,地球质量M=6.0×1024kg,地球半径R=6.4×103km.由以上数据可估算( )A.“天宫二号”的质量B.“天宫二号”的运行速度C.“天宫二号”受到的向心力D.地球对“天宫二号”的引力72.(20