答案和解析

【答案】 1. B 2. A 8. A 9. B 15. AC

3. C 10. D

4. C 11. AC 5. C 12. BC 6. A 13. AD 7. B 14. CD

16. 解：（1）根据

解得地球表面联立得

（2）加速上升阶段：减速上升阶段：

又 解得

根据牛顿第二定律有F-mg=ma 解得（3）由得

答：（1）该星球表面的重力加速度；

（2）火箭点火加速上升时所受的平均推力与其所受重力的比值2； （3）若地球的半径为6400km，该星球的第一宇宙速度．

17. 解：（1）太阳对地球的引力：F==6.67×10-11×≈3.6×1022N；

（2）地球绕太阳做圆周运动万有引力提供向心力， 由牛顿第二定律得：G解得：v=

=

=m，

≈3.0×10m/s；

4

答：（1）太阳对地球的引力大小F为3.6×1022N；

（2）地球绕太阳运转的线速度大小v为3.0×104m/s．

18. 解：（1）物体落在斜面上有：tanα==

所以g=

．

=m

（2）根据万有引力提供向心力得，G则v=

=

=

．

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答：（1）该星球表面的重力加速度为（2）该星球的第一宇宙速度为

． ．

【解析】 1. 【分析】

飞船在距地面高度为h的位置，由万有引力等于重力列式求解重力加速度。

本题考查万有引力的应用，要能根据公式求解重力加速度，难度不大，属于基础题。

【解答】

飞船在距地面高度为h处，由万有引力等于重力得：解得：故选B。

2. 解：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等．根据v=，可知，vA＞vB，

故A正确，BCD错误； 故选：A．

熟记理解开普勒的行星运动三定律：

第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上． 第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等． 第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．

开普勒关于行星运动的三定律是万有引力定律得发现的基础，是行星运动的一般规律，正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键．

3. 解：根据

小，向心加速度增大，根据F=故选C．

根据万有引力提供向心力

得，v=，a=，T=，知轨道半径减小，速率增大，周期变

知，向心力增大．故C正确，A、B、D错误．

得出速率、周期、向心加速度、向心力大小的变化．

，知道线速度、向心加速度、周期与

解决本题的关键掌握万有引力提供向心力

轨道半径的关系．

4. 解：当探测器在飞越行星的质量密集区上空时，行星的重心上移，轨道半径减小， 根据解得v=

=

，

，r减小，则v增大．故C正确，A、B、D错误．

故选：C．

当探测器在飞越行星的质量密集区上空时，行星的重心上移，导致轨道半径减小，根据万有引力提供向心力判断速率的变化．

考查天体运动规律，解决本题的关键掌握万有引力提供向心力进行求解．

5. A、牛顿提出了万有引力定律，而万有引力恒量是由卡文迪许测定的，故A错误；

B、C、万有引力定律适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力，是自然界一种基本相互作用的规律，故B错误，C正确；

D、根据万有引力公式F=G可知，在近日点的距离比远日点的距离小，所以在近日点万有引力大，故D错误． 故选C 牛顿提出了万有引力定律，而万有引力恒量是由卡文迪许测定的．万有引力定律适用于质点间的相互作用． 对于物理学上重要实验、发现和理论，要加强记忆，这也是高考考查内容之一．从公式的适用条件、物理意义、各量的单位等等全面理解万有引力定律公式．

6. 解：A、由题意可知，这颗行星与地球的公转半径相等，周期相等，线速度大小相等，故A正确．

B、由于这颗行星质量与地球质量关系未知，半径关系未知，根据v=，无法比较第一宇宙速度，故B错误．

C、由于这颗行星质量与地球质量关系未知，无法比较受到的万有引力，故C错误． D、由于这颗行星质量与地球质量关系未知，半径关系未知，无法比较密度，故D错误． 故选：A．

太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，说明它与地球的轨道半径相等，公转周期相等．

本题属于信息题，能够从题干中挖掘有用信息是解决本题的关键，注意本题中地球和该行星质量和半径关系未知．

7. 解：A、卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，由于不知道两颗卫星的质量是否相等，所以不能判断出二者在P点受到的向心力相等．故A错误；

B、因为卫星在轨道a经过P点要加速做离心运动才能进入轨道b，故卫星在b轨道经过P点的时速率大于在a轨道经过P点时的速率，故B正确；

C、D、根据开普勒第三定律，结合b轨道的半长轴大于a轨道的半长轴，所以可知卫星a的周期一

定小于卫星b的周期．故C错误，D错误； 故选：B

卫星做匀速圆周运动时，万有引力提供需要的向心力；

当卫星的速度变大，使万有引力不够提供向心力时，卫星会做离心运动，轨道变高． 根据开普勒第三定律分析周期之间的关系．

解决本题的关键理解卫星的变轨问题，掌握如何比较速度、周期、向心力的方法．

8. 解：A、根据G=m可知，卫星的质量m在等式两边约去了，同步卫星的质量可以不等，故A错误．

，可知，所有地球同步通讯卫星

B、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，其周期为24h，根据v=

到地心的距离都相同，故B正确，

C、它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的．同步卫星运行轨道只能位于地球赤道平面上的圆形轨道，故C正确．

D、根据万有引力提供向心力，列出等式：G=m，得：v=．

7900m/s是第一宇宙速度，也是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．

而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度7900m/s．故D正确． 本题选择错误的，故选：A．

地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距离地球的高度约为36000 km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，其运行角速度等于地球自转的角速度．

本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心；同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期．本题难度不大，属于基础题．

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9. 解：人造地球卫星的发射速度至少应为第一宇宙速度：v===7.9Km/s，则B正确

故选：B

第一宇宙速度是指卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度．如果人造地球卫星要绕地球做匀速圆周运动，则发射速度大于等于第一宇宙速度，当等于第一宇宙速度时卫星贴在地表做匀速圆周运动（理想）．卫星轨道越高，发射过程克服的引力做功就越大，所以在地面上所需的发射速度越大．

本题要理解第一宇宙速度的意义，明确第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，也是卫星绕地球做圆周运动最小的发射速度．

10. 解：A、物体做竖直上抛运动，则有：v0=g×，

解得星球表面重力加速度为：g=

，

设星球半径为R，卫星绕星球表面做圆周运动，万有引力等于重力提供向心力：m=mg， 解得：v=

=

，此为最大的环绕速度，也是最小的发射速度，

故以此速度或超过此速度水平抛出，都不会落回地面，故AB正确；

C、若竖直上抛，设速度为v′时，卫星绕星球表面运动时，由机械能守恒定律得： -G又

+mv′2=0， =mg，

，故C正确，D错误；

解得：v′=2

本题选错误的，故选：D 物体做竖直上抛运动，根据物体的运动时间，求出星球表面的重力加速度；卫星绕星球表面做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出水平抛出的速度；将物体竖直上抛时，卫星机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出竖直上抛的速度．

熟练应用竖直上抛运动运动规律、知道发射卫星时机械能守恒，是正确解题的关键．

11. 解：在地球表面万有引力提供向心力，则有：

解得v=

=

==mg

所以要确定卫星的最小发射速度，需要知道引力常数、地球质量和地球半径或者地球表面处重力加速度、地球半径．故AC正确，BD错误； 故选：AC．

卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，根据万有引力及向心力公式即可求解． 该题主要考查了天体运动向心力公式及万有引力定律，要注意黄金代换式

=mg的应用，难度不大．

12. 解：卫星在近月圆轨道上绕月运行时，由重力提供向心力，则向心加速度近似等于月球表面的重力加

速度，由a=

，已知T，a=g，可求得月球的半径；

A、因为不知道嫦娥二号的质量，故无法求得月球对嫦娥二号的引力，故A错误； B、月球上的第一宇宙速度即为近月卫星的速度，设为v．则v=

月球上的第一宇宙速度，故B正确；

，T已知，R由上可求出，所以可以求出

C、根据万有引力等于向心力，得：G，得月球的质量：M=，可求得月球的质量M，并能求