万有引力与宇宙航行考点12


第一步狂刷小题·夯基础


[题组一　基础小题]1．根据开普勒第一定律可知：火星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。下列说法正确的是(　　)A．太阳对火星的万有引力大小始终保持不变B．火星运动到近日点时的加速度最大C．火星在椭圆轨道上运动，速率相等的点总有两个D．火星绕太阳运行过程中万有引力始终不做功答案


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答案


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3 km至2×10地 km并且绕地球做匀速圆周运动的4球卫星。若第47颗北斗导航卫星轨道距地面的高度约为1.92×10
4 km，已知地球半径为6400 km，地球表面重力加速度取9.8 m/s
2，则下列说法中正确的是(　　)A．该卫星的发射速度应大于7.9 km/s而小于11.2 km/sB．该卫星每天环绕地球大约运行三圈C．该卫星环绕地球做匀速圆周运动的线速度约为4 km/sD．该卫星环绕地球做匀速圆周运动的向心加速度约为2.45 m/s
2答案
3．(多选)2019年9月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭以“一箭双星”方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星，两颗卫星均属于“中圆地球轨道”卫星。“中圆地球轨道”卫星是指卫星轨道距离地面高为2×10


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a＝ωb>ω．Bc向心加速度的大小关系为a
a>ab>aCc．线速度的大小关系为
vvv
b>c>Da．周期关系为T
＝TaTb>c答案
4.如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是(　　)A．角速度的大小关系为ω


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5.(多选)2018年12月8日发射成功的“嫦娥四号”探测器经过约110小时奔月飞行，到达月球附近，成功实施近月制动，顺利完成“太空刹车”，被月球捕获并顺利进入环月轨道。若将整个奔月过程简化如下：“嫦娥四号”探测器从地球表面发射后，进入地月转移轨道，经过M点时变轨进入距离月球表面100 km的圆形轨道Ⅰ，在轨道Ⅰ上经过P点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，之后将择机在Q点着陆月球表面。下列说法正确的是(　　)


A．“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度B．“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期C．“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的运行速度小于月球的第一宇宙速度D．“嫦娥四号”在地月转移轨道上M点的速度大于在轨道Ⅰ上M点的速度答案


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[题组二　高考小题]6.(2021·山东高考)从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。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”所受着陆平台的作用力大小之比为(　　)A．9∶1 B．9∶2 C．36∶1 D．72∶1答案


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答案


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银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持
续观测，出给1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为轨的运动S2
迹是半长轴地为1000 AU(太阳到约球的距离为1 AU)的椭圆，
银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年
诺贝尔物理学奖。若认力S2所受的为用作要主量为该大质洞黑的引力，
设以太阳质量为M的，可推测出该黑洞量质约为(　　)A．4×10
4M B．4×1010M C．46×0M D．4×18 0M答案1
8．(2021·全国乙卷)科学家对


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东高考)2021年4月，我国自研主发的空站“间天和”核
心舱轨功发射并入成运行。若核心舱可地绕的运行球视运匀速圆周为动，已知引力
常量，由下列物理量能计算出质球地量的是(　　)A．
核心舱绕质量和的地半径B．
核心舱绕质量和的地周期C．
核心舱和绕地角速度的绕地周期D．
核心舱和绕地线速度的绕地半径答案
9．(2021·广


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天高考)2021年5月，北问一号探测器软着陆火星取得
成功，迈出星我国了际探测征程的重要球步。火星与地一公转轨道近似
为圆，两轨道平面近似重合球且火星，地与公火方向相同。转星与地球每
隔相26个月约距最近，地球公以周转为12个月。由期上条件可以近
似得出(　　)A．地球与火星的动
能．比B之地球与火星的
自C周期之比转．地球表面与火星表面重力加速度大小之比D．地球与火星绕太阳运动的向心加速度大小之比答案
10．(2021·湖


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津天考)2021年5月15高日，问一号探测器着陆火星取
得成功，迈出国我了星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下国人的
印迹。天问一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星。经过轨道
调整，探测器先道椭圆轨沿Ⅰ运行，之后进入
称为火星停泊相道的椭圆轨道Ⅱ运行，如轨所示，两轨道图切于近火点P，则天
问A号探测器(　　)一．在轨道Ⅱ上处于受力平
衡状态B．在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时
短C．从轨道Ⅰ进入Ⅱ在P处
要Ⅰ速D．沿轨道加向P飞近时速度
增大答案
11．(2021·天


问平号探测器在轨道Ⅱ上做变速一动，受力不运衡，故A错误；
轨道Ⅰ的半长轴于大轨道Ⅱ的半长轴第根据开普勒，三定律可知，在轨道Ⅰ运行周期比在Ⅱ时长，
故B错误；天问道号探测器从轨一Ⅰ进入Ⅱ，是从高轨道进入
低轨道，则应在P处减速，故C错误；天问号探一测器沿轨道Ⅰ向P飞近时，万有引力做正功，动
能增大，速度增大，故D正确。解析
解析　天


京考)2021年高5月，“天问测号”探一器成功在火星
软着陆，我国成为世界上第一个首星探次火测就实现“绕、落、巡”三
项任务的国家。“天问一号”在火星停泊，道运行时轨近火点距离火星表面2.8×102 km、
远天点距离火星火面5.9×105 km，则“表问号”(　　)一A．在近火点的加速度比
远在点的小B．火近火点的运行速度比
远点的小C火．在近火点的机
械能比远点的小火D．在近火点
通过减星可实现绕火速做圆周运动答案
12．(2021·北


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国考)(多选)2021年2月，我高首个火星探测器“天
问实号”一现了对火星的环绕。若已知该探测器在近火星圆轨道与在近地球圆轨道运行的速率比和周期比，则可
求出星与地球的(　　)A火．半径比 B．质量比C．
自转角速度比 D．公转轨道半径比答案
13．(2021·辽宁


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甲年)2021卷2月，执测行国火星探我任务的“天问
一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为1.8×105 s的椭圆形停
泊火道，轨道与轨星表面的最近距离约为2.8×105 m。已知火星半径约为3.4×106 m，火星表面处
自由落的加速度大小约为体3.7 m/s2，则“天
问一号”的停泊火道与轨星表面的最远离约为(　　)A．6×105 m B距．6×106 mC．6×107 m D．6×108 m答案
14．(2021·全国


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类一次第直接到探测来自双中
子星合并的引力波。根据科学家们复原中过的，在两颗程子星合前约并100 s时，
它们m距约400 k相，绕二者连线的上某点每秒12动转圈。将两颗中
子星都看作是质量均匀分布由的体，球这些数据、万有引力
常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子　(　星)A．质量之
积 B．质量之和C．速率之和 D．
各自的自转角速度答案
15．(2018·全国卷Ⅰ)(多选)2017年，人


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模拟(题]16.小2021·八省联
考湖南娥)(多选)在“卷嫦五号”任务中，有一个重
要环节，轨道器和返回器的组合体(简上“甲称”)与升器(简“称要”)乙
对环月轨道上实现在接，以便将月壤样品从上升器转移到返回
器中，再由返回器带回对球。地接之前，甲、乙分别在各自轨道上的做匀速圆周运动，且
甲现轨道半径比乙小，如图的示。为了实所对接，处在
低轨的甲要抬确轨道。下列说法正高的是(　　)A．在
甲抬高轨道之前，甲线的速度小于乙B．
甲可以通过增大速度抬来高轨道C．在
抬甲对高轨的过程中，道球月甲的万有引力
逐渐增大D．
返回地球后，月壤样品力受的重所比在月球表面时大答案
[题组三　


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答案


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做大题·提能力
第二步精


接触“现了中国人实奔月”的
伟大梦想一“玉兔号”月球。在月球表面做了车个自由下落实验
测，得体从物静止自下由落h高度的时间为t，已知月球半径为R，自
力周期为T，引转常量为G。求表(1)月球：面的重力加速度
；(2)月球的质量和月球的第一宇宙速度
；(3)月球同步卫星离月球表面的高度。答案
[题组一　基础大题]18．“玉兔号”月球车与月球表面的第一次


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答案　(1)1.2 m/s2　3840 m　(2)1875 kg答案


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问移号在地火转一轨道上运行的时为间(以月单位)；(2)天
问一号从地球出地进入地火转移发道时日轨连线与日火连线的夹
角θ。答案　(1)8.25月　(2)48°答案 解析
(1)天


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本课结束