2019届高考物理二轮复习第二部分热点训练四万有引力与天体运动20190118226.doc
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1、热点四万有引力与天体运动天体运动问题是牛顿运动定律、匀速圆周运动规律、万有引力定律等在现代科学技术中的综合应用,由于天体运动问题贴近科技前沿,且蕴含丰富的物理知识,故以此为背景的高考题情境新、综合性强,对考生的理解能力、分析综合能力、信息挖掘能力、空间想象能力等有较高的要求,因此成为高考的热点,考查题型一般为选择题。考向一与万有引力有关的估算问题(多选)我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后,先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行;然后经过一系列过程,在离月面4 m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止);最后关闭发动机,探测器自由下落。已知探测器的质量约为1.3103 kg,地球质量约为
2、月球的81倍,地球半径约为月球的3.7倍,地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2。则此探测器A在着陆前的瞬间,速度大小约为8.9 m/sB悬停时受到的反冲作用力约为2103 NC从离开近月圆轨道到着陆这段时间内,机械能守恒D在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度解析在地球表面附近有Gmg地,在月球表面附近有Gmg月可得g月1.656 m/s2,所以探测器落地的速度为v3.64 m/s,故A错误;探测器悬停时受到的反冲作用力为Fmg月2103 N,B正确;探测器由于在着陆过程中开动了发动机,因此机械能不守恒,C错误;在靠近星球的轨道上有Gmgm,即有v,可知在近月
3、圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度,故选项D正确。答案BD考向二卫星变轨问题2017年1月18日,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在圆满完成4个月的在轨测试任务后,正式交付用户单位使用。如图1为“墨子号”变轨示意图,轨道A与轨道B相切于P点,轨道B与轨道C相切于Q点,以下说法正确的是图1A“墨子号”在轨道B上由P向Q运动的过程中速率越来越大B“墨子号”在轨道C上经过Q点的速率大于在轨道A上经过P点的速率C“墨子号”在轨道B上经过P时的加速度大于在轨道A上经过P点时的加速度D“墨子号”在轨道B上经过Q点时受到的地球的引力小于经过P点时受到的地球的引力解析“墨子号”在轨道
4、B上由P向Q运动的过程中,逐渐远离地心,速率越来越小,选项A错误;“墨子号”在A、C轨道上运行时,轨道半径不同,根据Gm可得v,轨道半径越大,线速度越小,选项B错误;“墨子号”在A、B两轨道上经过P点时,离地心的距离相等,受地球的引力相等,所以加速度是相等的,选项C错误;“墨子号”在轨道B上经过Q点比经过P点时离地心的距离要远些,受地球的引力要小些,选项D正确。答案D考向三双星或多星问题美国的LIGO探测设施接收到一个来自GW150914的引力波信号,此信号是由两个黑洞的合并过程产生的。如果将某个双黑洞系统简化为如图2所示的圆周运动模型,两黑洞绕O点做匀速圆周运动。在相互强大的引力作用下,两黑
5、洞间的距离逐渐减小,在此过程中,两黑洞做圆周运动的图2A周期均逐渐增大B线速度均逐渐减小C角速度均逐渐增大D向心加速度均逐渐减小解析根据GM1,解得M2R1,同理可得M1R2,所以M1M2(R1R2),当M1M2不变时,L减小,则T减小,即双星系统运行周期会随间距减小而减小,故A错误;根据G解得v1,由于L平方的减小量比R1和R2的减小量大,则线速度增大,故B错误;角速度,结合A可知,角速度增大,故C正确;根据M1a1M2a2知,L变小,则两星的向心加速度增大,故D错误。答案C1.(多选)2016年10月19日凌晨“神舟十一号”飞船与“天宫二号”成功实施自动交会对接。如图3所示,已知“神舟十一
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