1、專題訓(xùn)練三1某科學(xué)家估測一個(gè)密度約為1.5×103 kg/m3的液態(tài)星球是否存在，他的主要根據(jù)之一就是該星球的自轉(zhuǎn)周期，假若該星球存在，則其自轉(zhuǎn)周期的最小值約為(引力常量G6.67×1011N·m2/kg2)()A104 s B105 sC2×104 s D3×104 s解析當(dāng)液態(tài)星球的表面上一質(zhì)點(diǎn)所受該星球的萬有引力大于等于其隨星球自轉(zhuǎn)的向心力時(shí)，該液態(tài)星球才不致瓦解，因此有GmR，又MV·R3，聯(lián)立解得T9 703 s，故該星球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為104 s，選項(xiàng)A正確答案A22012年6月16日，我國成功發(fā)射了“神舟九號(hào)”飛船，

2、隨后成功與“天宮一號(hào)”實(shí)現(xiàn)載人交會(huì)對(duì)接飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)330 km處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為350 km的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90 min.下列判斷正確的是()A飛船變軌前后的機(jī)械能相等B飛船在圓軌道上時(shí)，其內(nèi)的物體處于失重狀態(tài)C飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度D飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度解析飛船變軌后機(jī)械能大于變軌前的機(jī)械能，A錯(cuò)誤；飛船在圓軌道上處于完全失重狀態(tài)，B正確；同步衛(wèi)星運(yùn)行周期為24 h，而飛船運(yùn)行周期約90 min，由可知，C正確；由Gma可知，r相等，a相等，D錯(cuò)誤答案BC3火

3、星的半徑是地球半徑的一半，火星的質(zhì)量約是地球質(zhì)量的，那么地球表面50 kg的物體受到地球的吸引力約是火星表面同質(zhì)量的物體受到火星吸引力的()A2.25倍 B.倍C4倍 D8倍解析用萬有引力定律分別列出物體在兩星球表面受力的表達(dá)式，應(yīng)用比例關(guān)系求解設(shè)火星與地球的半徑、質(zhì)量分別為R1、R2、M1、M2，則兩星球?qū)ν晃矬w的吸引力分別為F火，F(xiàn)地，所以2.25.答案A4為了對(duì)火星及其周圍的空間環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，我國預(yù)計(jì)于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號(hào)”假設(shè)探測器在離火星表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期分別為T1和T2.火星可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，引力

4、常量為G.僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出()A火星的密度和火星表面的重力加速度B火星的質(zhì)量和火星對(duì)“螢火一號(hào)”的引力C火星的半徑和“螢火一號(hào)”的質(zhì)量D火星表面的重力加速度和火星對(duì)“螢火一號(hào)”的引力解析設(shè)火星的質(zhì)量為M，半徑為R，“螢火一號(hào)”的質(zhì)量為m，則有Gm2(Rh1)Gm2(Rh2)聯(lián)立兩式可求得M、R，由此可進(jìn)一步求火星的密度，由于mg，則g，顯然火星表面的重力加速度也可求出，正確選項(xiàng)為A.答案A5據(jù)報(bào)道，美國航天局已計(jì)劃建造一座通向太空的升降機(jī)，傳說中的通天塔即將成為現(xiàn)實(shí)據(jù)航天局專家稱：這座升降機(jī)的主體是一條長長的管道，一端系在位于太空的一個(gè)巨大的人造衛(wèi)星上，另一端一直垂到地面并固定在地面

5、上已知地球到月球的距離約為地球半徑的60倍，由此可以估算，該管道的長度至少為(已知地球半徑為6 400 km)()A360 km B3 600 kmC36 000 km D360 000 km解析據(jù)題意知，該衛(wèi)星一定是地球同步衛(wèi)星，設(shè)管道長為h，應(yīng)等于衛(wèi)星高度該衛(wèi)星的運(yùn)行周期為T1天，質(zhì)量為m，設(shè)月球質(zhì)量為m，運(yùn)行周期為T，地球半徑為R6 400 km.對(duì)月球：Gm2·60R對(duì)衛(wèi)星：Gm2(Rh)聯(lián)立兩式求解得：h5.1 R36 000 km.答案C6英國新科學(xué)家(New Scientist)雜志評(píng)選出了2008年度世界8項(xiàng)科學(xué)之最，在XTEJ1650500雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位

6、列其中若某黑洞的半徑R約45 km，質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系滿足 (其中c為光速，G為引力常量)，則該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級(jí)為()A108 m/s2 B1010 m/s2C1012 m/s2 D1014 m/s2解析設(shè)黑洞表面重力加速度為g，由萬有引力定律可得g，又有，聯(lián)立得g1×1012 m/s2.選項(xiàng)C正確答案C7.如圖3-5所示，根據(jù)觀測，某行星外圍有一模糊不清的圓環(huán)，為了判斷該圓環(huán)是連續(xù)物還是衛(wèi)星群，又測出了環(huán)內(nèi)各層線速度v0的大小與各層至行星中心的距離r，則以下判斷正確的是()圖3-5A若v與r成正比，則該圓環(huán)是連續(xù)物B若v與r成反比，則該圓環(huán)是連續(xù)物C若v2與r成反比，則

7、該圓環(huán)是衛(wèi)星群D若v2與r成正比，則該圓環(huán)是衛(wèi)星群解析連續(xù)物是指圓環(huán)上各點(diǎn)的角速度都相同由vr，知v與r成正比，故A正確，B錯(cuò)誤；而對(duì)衛(wèi)星群來講，其線速度v ，即v2與r成反比，故C正確，D錯(cuò)誤答案AC8.2010年10月1日，“嫦娥二號(hào)”在四川西昌發(fā)射成功，10月6日實(shí)施第一次近月制動(dòng)，進(jìn)入周期約為12 h的橢圓環(huán)月軌道；10月8日實(shí)施第二次近月制動(dòng)，進(jìn)入周期約為3.5 h的橢圓環(huán)月軌道；10月9日實(shí)施第三次近月制動(dòng)，進(jìn)入軌道高度約為100 km的圓形環(huán)月工作軌道實(shí)施近月制動(dòng)的位置都是在相應(yīng)的近月點(diǎn)P，如圖3-6所示則“嫦娥二號(hào)”()圖3-6A從不同軌道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，速度大小相同B從不同軌道經(jīng)

8、過P點(diǎn)(不制動(dòng))時(shí)，加速度大小相同C在兩條橢圓環(huán)月軌道上運(yùn)行時(shí)，機(jī)械能不同D在橢圓環(huán)月軌道上運(yùn)行的過程中受到月球的萬有引力大小不變解析若從不同軌道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，速度大小相同，則在P點(diǎn)受到的萬有引力FP與向心力的關(guān)系總相同，故應(yīng)該是長軸相同的橢圓軌道，與實(shí)際情況不符，故從不同軌道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，速度大小不相同，而且橢圓軌道越大的速度越大，A選項(xiàng)錯(cuò)誤不論從哪個(gè)軌道經(jīng)過P點(diǎn)，“嫦娥二號(hào)”受到的月球引力相同，故加速度大小相同，B選項(xiàng)正確在不同軌道上運(yùn)行時(shí)，機(jī)械能都守恒，故可以比較在P點(diǎn)的機(jī)械能大小，從不同軌道經(jīng)過P點(diǎn)的速度不同，故動(dòng)能不同，但重力勢能相同，故機(jī)械能不同，C選項(xiàng)正確在橢圓軌道上運(yùn)行的過程中，“

9、嫦娥二號(hào)”與月心的距離時(shí)刻變化，故受到月球的萬有引力大小也在變化，D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案BC9假設(shè)太陽系中天體的密度不變，天體直徑和天體之間距離都縮小到原來的一半，地球繞太陽公轉(zhuǎn)近似為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列物理量變化正確的是(球的體積VR3)()A地球的向心力變?yōu)榭s小前的一半B地球的向心力變?yōu)榭s小前的C地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期與縮小前的相同D地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期變?yōu)榭s小前的一半解析認(rèn)為地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，太陽對(duì)地球的引力充當(dāng)?shù)厍蜃鰣A周運(yùn)動(dòng)的向心力由FG和MR日mR地可得F.分析得A錯(cuò)B對(duì)由Gmr和MR日可得T，分析得C對(duì)，D錯(cuò)答案BC10火星探測項(xiàng)目是我國繼神舟載人航天工程、嫦娥探月工程之后又一個(gè)重大太空

10、探索項(xiàng)目假設(shè)火星探測器在火星表面附近圓形軌道運(yùn)行的周期為T1，神舟飛船在地球表面附近的圓形軌道運(yùn)行周期為T2，火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為p，火星半徑與地球半徑之比為q，則T1與T2之比為()A. B. C. D.解析對(duì)火星探測器Gm1R1解得T12.對(duì)神舟飛船Gm2R2解得T22，則，選項(xiàng)D正確答案D11(2012·四川理綜，15)今年4月30日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的中圓軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為2.8×107 m它與另一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星(軌道半徑為4.2×107 m)相比()A向心力較小B動(dòng)能較大C發(fā)射速度都是第一宇宙速度D角速度較小解析由F向F萬G知，中圓軌道衛(wèi)星向心力大于同步軌道衛(wèi)星(G、M、m相同)，故A錯(cuò)誤由Ekmv2，v ，得Ek，且由R中<R同知，中圓軌道衛(wèi)星動(dòng)能較大，故B正確第一宇宙速度是最小的衛(wèi)星發(fā)射速度，故C錯(cuò)誤由可知，中圓軌道衛(wèi)星角速度大，故D錯(cuò)誤答案B12宇航員在某星球表面以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)物體，物體上升的最大高度為h.已知