一、單選題1．（2023·上海靜安·統(tǒng)考一模）在近地圓軌道上飛行的“天宮二號(hào)”中，航天員可以自由地漂浮，這表明他們（）A．所受的地球引力大小為零B．所受的合力為零C．隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小等于所受地球引力的大小D．隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小大于他們?cè)诘厍虮砻嫠艿厍蛞Φ拇笮?．（2022·上海青浦·統(tǒng)考一模）2022年5月，宇航員王亞平為我們演示了如何在太空洗頭，通過(guò)直播畫(huà)面可以看到，洗頭時(shí)有水滴漂浮在空間站中。關(guān)于漂浮的水滴，以下說(shuō)法正確的是（）A．水滴所受地球引力充當(dāng)向心力B．水滴所受地球引力與飛船對(duì)其作用力的合力近似為零C．水滴在飛船中處于完全失重狀態(tài)，不受任何力的作用D．水滴在空間站內(nèi)的質(zhì)量小于在地球上的質(zhì)量3．（2022春·上海黃浦·高一期末）我國(guó)航天事業(yè)處于世界領(lǐng)先地位。我國(guó)自行研制的風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星和神舟號(hào)飛船都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。風(fēng)云二號(hào)離地面的高度是36000km，神舟號(hào)飛船離地面的高度是340km。①它們的線速度都大于第一宇宙速度；②風(fēng)云二號(hào)的向心加速度小于神舟號(hào)飛船的向心加速度；③風(fēng)云二號(hào)的線速度大于神舟號(hào)飛船的線速度；④風(fēng)云二號(hào)的周期大于神舟號(hào)飛船的周期。以上說(shuō)法中正確的是（

）A．只有②④ B．只有①③ C．只有②③ D．只有①④4．（2022春·上海嘉定·高一期中）關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列說(shuō)法正確的是（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小速度 B．它是發(fā)射人造地球衛(wèi)星所需的最大發(fā)射速度C．它是地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度 D．它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度5．（2022春·上海浦東新·高一校考期中）已知某半徑為r0的質(zhì)量分布均勻的天體，測(cè)得它的一個(gè)衛(wèi)星的圓軌道半徑為r，衛(wèi)星運(yùn)行的周期為T(mén)。則在該天體表面第一宇宙速度大小是（）A． B． C． D．6．（2022春·上海奉賢·高一上海市奉賢中學(xué)期中）下列關(guān)于宇宙速度的說(shuō)法正確的是（）A．同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定等于第一宇宙速度B．第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星運(yùn)行的最小速度C．人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的速度一定小于第二宇宙速度D．地球上的物體無(wú)論具有多大的速度都不可能脫離太陽(yáng)的束縛7．（2022春·上海徐匯·高一上海中學(xué)期末）關(guān)于在赤道平面上的地球同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（）A．此類衛(wèi)星上的物體處于超重狀態(tài)B．此類衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大于第一宇宙速度C．此類衛(wèi)星的質(zhì)量可能不同D．此類衛(wèi)星的向心加速度大小可能不同8．（2022春·上海浦東新·高二上海市建平中學(xué)期中）2021年10月17日，“神舟十三號(hào)”載人飛船出征太空。11月7日，航天員王亞平成為中國(guó)首位進(jìn)行出艙活動(dòng)的女航天員。王亞平在中國(guó)空間站“天和”核心艙中一天可以看到16次日出日落。我國(guó)的北斗同步衛(wèi)星也在太空為我們提供導(dǎo)航通信服務(wù)。下列說(shuō)法正確的是（）A．“天和”核心艙的速度比北斗同步衛(wèi)星的速度小B．“天和”核心艙圍繞地球運(yùn)動(dòng)的速度為第一宇宙速度C．“天和”核心艙圍繞地球運(yùn)動(dòng)的周期是北斗同步衛(wèi)星周期的D．“天和”核心艙的向心加速度比北斗同步衛(wèi)星的向心加速度大9．（2022·上海·一模）2021年4月29日，我國(guó)在海南文昌用長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭成功將空間站天和核心艙送入預(yù)定軌道。核心艙運(yùn)行軌道距地面的高度為400km左右，地球同步衛(wèi)星距地面的高度接近36000km。與地球同步衛(wèi)星相比，該核心艙的（）A．周期更長(zhǎng)，向心加速度更大 B．周期更長(zhǎng)，向心加速度更小C．周期更短，向心加速度更小 D．周期更短，向心加速度更大10．（2022秋·上海長(zhǎng)寧·高二上海市延安中學(xué)階段練習(xí)）設(shè)地球半徑為R，a為靜止在地球赤道上物體，b為一顆近地繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人衛(wèi)星，c為地球的一顆同步衛(wèi)星其軌道半徑為r，則（

）A．a(chǎn)與c的線速度大小之比為 B．a(chǎn)與c的線速度大小之比為C．b與c的線速度之比為 D．b與c的線度之比為11．（2022秋·上海徐匯·高三位育中學(xué)校考期中）有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b是近地軌道衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測(cè)衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則（）A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度g B．四顆地球衛(wèi)星中b的線速度最大C．c在4小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是 D．d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20小時(shí)12．（2022·上海嘉定·統(tǒng)考一模）人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其速率的平方（v2）與環(huán)繞半徑的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示，圖中b為圖線縱坐標(biāo)的最大值，圖線的斜率為k，引力常量為G，則地球的質(zhì)量和半徑分別為（

）A．kG，kb B．， C．kb D．kG，13．（2022·上海·二模）將太陽(yáng)系八大行星繞太陽(yáng)的運(yùn)轉(zhuǎn)視作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)行星的軌道半徑為R，環(huán)繞周期為T(mén)，角速度為ω，環(huán)繞速度為v，下列描述它們之間的關(guān)系圖像中正確的是（）A． B． C． D．14．（2022春·上海閔行·高一期中）宇宙中有兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬(wàn)有引力作用下繞連線上的某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)測(cè)得兩顆星球之間的距離為L(zhǎng)，質(zhì)量m1∶m2=3∶4，則下列說(shuō)法正確的是（）A．m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比是3∶4B．m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比是3∶4C．m1做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為D．m2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為15．（2022春·上海閔行·高一期中）宇宙中兩顆相距較近的天體稱為“雙星”，它們以二者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而不至因?yàn)槿f(wàn)有引力的作用而吸引到一起。如圖所示，某雙星系統(tǒng)中A、B兩顆天體繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的軌道半徑之比rA∶rB＝1∶2，則兩顆天體的（）A．質(zhì)量之比mA∶mB＝1∶2 B．角速度之比ωA∶ωB＝1∶2C．線速度大小之比vA∶vB＝2∶1 D．向心力大小之比FA∶FB＝1∶1二、多選題16．（2022春·上海奉賢·高一期末）關(guān)于第一宇宙速度，下列說(shuō)法不正確的是（）A．它是人造衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度B．它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度C．它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)在近地點(diǎn)的速度D．它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星運(yùn)行速度三、填空題17．（2023秋·上海徐匯·高三統(tǒng)考期末）物體在星球表面附近繞星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度叫做該星球的第一宇宙速度，對(duì)月球可近似認(rèn)為其第一宇宙速度，其中R表示月球半徑，g表示_______________。不計(jì)其它天體的引力作用，若在月球表面以v1為初速度豎直向上拋出一石塊，該石塊所能上升的最大高度H________（選填“>”、“<”或“=”）。18．（2023秋·上海奉賢·高一上海市奉賢中學(xué)校考階段練習(xí)）神舟十三號(hào)與空間站組合體完成對(duì)接后在軌道上運(yùn)行，可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。環(huán)繞地球一圈約90分鐘。已知地球半徑R約為6400km，地球表面的重力加速度，引力常量。（1）航天員在空間站處于_________（選填“超重、失重”）狀態(tài)，他們與地球之間_______（選填“存在”或“不存在”）引力。（2）生活中任意兩個(gè)同學(xué)之間也有引力，但我們的行動(dòng)卻幾乎不受影響，這是因?yàn)橥瑢W(xué)之間________（選填“質(zhì)量”或“距離”）較小，導(dǎo)致引力較小。（3）試根據(jù)題目條件，估算地球的質(zhì)量M___________（結(jié)果取一位有效數(shù)字）。（4）試估算神舟十三號(hào)與空間站組合體對(duì)接后，距地面的高度為h___________（結(jié)果取一位有效數(shù)字）。（5）為了避開(kāi)不明物體的接近，組合體臨時(shí)降低軌道高度為，試通過(guò)計(jì)算分析在臨時(shí)軌道上的速度與正常軌道上的速度v的大小關(guān)系__________。19．（2022秋·上海寶山·高二上海交大附中開(kāi)學(xué)考試）重力勢(shì)能實(shí)際上是萬(wàn)有引力勢(shì)能在地面附近的近似表達(dá)式，其更精確的表達(dá)式為（式中G為萬(wàn)有引力恒量，M為地球質(zhì)量，m為物體質(zhì)量，r為物體到地心的距離，并以無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零）。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的地球衛(wèi)星，在離地面高度為H處繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，地球質(zhì)量未知，則衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為_(kāi)_______，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能為_(kāi)_______。20．（2022春·上海寶山·高二上海交大附中期中）2022年3月23日下午15:40，“天宮課堂”第二課在中國(guó)空間站開(kāi)講，神舟十三號(hào)乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富將相互配合進(jìn)行授課，中央廣播電視總臺(tái)將面向全球進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)直播，王亞平拋出一只“冰墩墩”，請(qǐng)問(wèn)在空間站近似勻速直線運(yùn)動(dòng)的“冰墩墩”是否受到重力？_____________（填寫(xiě)“是”或“否”），據(jù)介紹，在空間站中“三人組”每天能看到16次日出，則空間站距離地面高度約為_(kāi)__________千米（已知地球半徑為6371千米，地面重力加速度）。21．（2022春·上海長(zhǎng)寧·高一上海市第三女子中學(xué)期末）某行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，半徑約為地球半徑的，那么此行星表面的重力加速度與地球的表面的重力加速度之比為_(kāi)_______；此行星的“第一宇宙速度”與地球上的第一宇宙速度之比為_(kāi)________。22．（2021春·上海黃浦·高一上海市敬業(yè)中學(xué)期末）雙星在相互作用的萬(wàn)有引力的作用下，繞著連線上某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)兩天體的質(zhì)量之比為，則它們的軌道半徑之比______，速度之比______。四、實(shí)驗(yàn)題23．（2022春·上海虹口·高一上海市復(fù)興高級(jí)中學(xué)期中）2022年3月23日下午，“天宮課堂”第二課在中國(guó)空間站開(kāi)講，王亞平做了太空拋物實(shí)驗(yàn)，奧運(yùn)頂流“冰墩墩”在空間站上被航天員拋出后，并沒(méi)有像在地面上那樣做曲線運(yùn)動(dòng)，而是水平飛出去了。請(qǐng)根據(jù)此實(shí)驗(yàn)回答以下問(wèn)題：（1）關(guān)于冰墩墩被水平拋出后，做水平運(yùn)動(dòng)的原因，以下解釋中正確的是_______；A．冰墩墩在空間站內(nèi)不受力的作用B．冰墩墩水平方向不受外力作用C．冰墩墩處于完全失重的狀態(tài)D．冰墩墩隨空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力（2）歷史上，牛頓曾提出：若在地球表面的高山上來(lái)做平拋實(shí)驗(yàn)，把物體拋出，它將落向地面；如果將物體拋出的速度變大，它將會(huì)落向更遠(yuǎn)的地方。如果拋出的速度足夠大，它有可能不落回地面，而是繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)。已知地球半徑為6.37×103km，小偉同學(xué)用如下方法推導(dǎo)這一速度：其結(jié)果與正確值相差很遠(yuǎn)，這是由于他在近似處理中，錯(cuò)誤的假設(shè)是_______；A．衛(wèi)星的軌道是圓的B．衛(wèi)星的軌道半徑等于地球半徑C．衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期D．衛(wèi)星的向心力等于它在地球上受到的地球引力（3）已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2，請(qǐng)你利用已學(xué)習(xí)的物理知識(shí)求出正確的“足夠大的速度”為_(kāi)_________km/s。（保留3位有效數(shù)字）五、解答題24．（2022春·上海浦東新·高一期中）若已知火星半徑為R，我國(guó)發(fā)射的火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”在距火星表面高為R的圓軌道上飛行，周期為T(mén)，引力常量為G，不考慮火星的自轉(zhuǎn)，求：（1）火星表面的重力加速度；（2）火星表面的第一宇宙速度；（3）火星的密度。25．（2022春·上海長(zhǎng)寧·高一上海市延安中學(xué)校考期中）宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上P點(diǎn)，沿水平方向以初速度v0拋出一個(gè)小球，測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t落到斜坡另一點(diǎn)Q上，斜坡的傾角為，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，球的體積公式是。求：（1）該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的第一宇宙速度。26．（2022春·上海松江·高一上海市松江二中階段練習(xí)）宇航員站在一星球表面上的高h(yuǎn)（遠(yuǎn)小于星球半徑）處，沿水平方向拋出一個(gè)小球，拋出時(shí)初速度為v，小球落到星球表面，測(cè)得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的水平距離為L(zhǎng)，已知該星球的半徑為R，引力常數(shù)為G。（1）該星球表面的重力加速度為多少？（2）該星球的質(zhì)量為多少？（3）若要使水平拋出的小球不落下來(lái)而環(huán)繞星球做圓周運(yùn)動(dòng)，則至少需要以多大的速度拋出小球？?27．（2022春·上海浦東新·高一上海市進(jìn)才中學(xué)期中）“嫦娥七號(hào)”探測(cè)器在2019年1月14日發(fā)射升空，已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g月，引力常量為G，若嫦娥四號(hào)運(yùn)行軌道看作圓軌道，離月球中心的距離為r，求：（1）月球的質(zhì)量M；（2）嫦娥四號(hào)的運(yùn)行周期T；（2）月球上的第一宇宙速度v。28．（2022春·上海閔行·高一期中）空間飛行器的交匯對(duì)接是載人航天中的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)。北京時(shí)間2021年9月20日，天舟三號(hào)貨運(yùn)飛船采用自主交會(huì)對(duì)接模式成功的和天和核心艙完成對(duì)接。成功對(duì)接后組合體沿圓形軌道運(yùn)行，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，組合體繞地球轉(zhuǎn)過(guò)的弧度為。地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮地球自轉(zhuǎn)。求：（1）組合體運(yùn)動(dòng)的周期T；（2）組合體所在圓軌道離地高度H；一、單選題1．（2023·上海靜安·統(tǒng)考一模）在近地圓軌道上飛行的“天宮二號(hào)”中，航天員可以自由地漂浮，這表明他們（）A．所受的地球引力大小為零B．所受的合力為零C．隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小等于所受地球引力的大小D．隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小大于他們?cè)诘厍虮砻嫠艿厍蛞Φ拇笮　敬鸢浮緾【詳解】航天員可以自由地漂浮，表明他們隨飛船一起繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，合力不為零，所需向心力由地球引力提供，即隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小等于所受地球引力的大小。故選C。2．（2022·上海青浦·統(tǒng)考一模）2022年5月，宇航員王亞平為我們演示了如何在太空洗頭，通過(guò)直播畫(huà)面可以看到，洗頭時(shí)有水滴漂浮在空間站中。關(guān)于漂浮的水滴，以下說(shuō)法正確的是（）A．水滴所受地球引力充當(dāng)向心力B．水滴所受地球引力與飛船對(duì)其作用力的合力近似為零C．水滴在飛船中處于完全失重狀態(tài)，不受任何力的作用D．水滴在空間站內(nèi)的質(zhì)量小于在地球上的質(zhì)量【答案】A【詳解】AC．水滴所受地球引力全部充當(dāng)向心力，使其處于完全失重狀態(tài)而漂浮，故A正確，C錯(cuò)誤；B．此時(shí)飛船對(duì)其作用力為零，故水滴所受地球引力與飛船對(duì)其作用力兩者的合力就等于地球引力，不為零，故B錯(cuò)誤；D．水滴和空間站在圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，速度遠(yuǎn)小于光速，質(zhì)量可看作是物本身的固有屬性，不隨位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化，故水滴的質(zhì)量不變，故D錯(cuò)誤。故選A。3．（2022春·上海黃浦·高一期末）我國(guó)航天事業(yè)處于世界領(lǐng)先地位。我國(guó)自行研制的風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星和神舟號(hào)飛船都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。風(fēng)云二號(hào)離地面的高度是36000km，神舟號(hào)飛船離地面的高度是340km。①它們的線速度都大于第一宇宙速度；②風(fēng)云二號(hào)的向心加速度小于神舟號(hào)飛船的向心加速度；③風(fēng)云二號(hào)的線速度大于神舟號(hào)飛船的線速度；④風(fēng)云二號(hào)的周期大于神舟號(hào)飛船的周期。以上說(shuō)法中正確的是（

）A．只有②④ B．只有①③ C．只有②③ D．只有①④【答案】A【詳解】①③近地衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力有可得，第一宇宙速度為風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星和神舟號(hào)飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力有可得，線速度為可知，它們的線速度都小于第一宇宙速度，故①錯(cuò)誤；由于風(fēng)云二號(hào)離地面的高度大于神舟號(hào)飛船離地面的高度，則風(fēng)云二號(hào)的線速度小于神舟號(hào)飛船的線速度，故③錯(cuò)誤；②風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星和神舟號(hào)飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力有可得，向心加速度為由于風(fēng)云二號(hào)離地面的高度大于神舟號(hào)飛船離地面的高度，則風(fēng)云二號(hào)的向心加速度小于神舟號(hào)飛船的向心加速度，故②正確；④風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星和神舟號(hào)飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力有可得，周期為由于風(fēng)云二號(hào)離地面的高度大于神舟號(hào)飛船離地面的高度，則風(fēng)云二號(hào)的周期大于神舟號(hào)飛船的周期，故④正確。故選A。4．（2022春·上海嘉定·高一期中）關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列說(shuō)法正確的是（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小速度 B．它是發(fā)射人造地球衛(wèi)星所需的最大發(fā)射速度C．它是地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度 D．它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度【答案】D【詳解】AD．設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常數(shù)為G，則有解得因?yàn)榘霃絉是最小的，所以它是人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度，也是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度，故A錯(cuò)誤，D正確；B．因此時(shí)衛(wèi)星的軌道最低，所以它是發(fā)射人造地球衛(wèi)星所需的最小發(fā)射速度，故B錯(cuò)誤；C．地球的第一宇宙速度約為7.9km/s，繞地球一圈約需90分鐘時(shí)間，而同步衛(wèi)星的周期是24小時(shí)，故它不是同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度，故C錯(cuò)誤。故選D。5．（2022春·上海浦東新·高一校考期中）已知某半徑為r0的質(zhì)量分布均勻的天體，測(cè)得它的一個(gè)衛(wèi)星的圓軌道半徑為r，衛(wèi)星運(yùn)行的周期為T(mén)。則在該天體表面第一宇宙速度大小是（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)由萬(wàn)有引力提供向心力解得根據(jù)第一宇宙速度的定義解得故選A。6．（2022春·上海奉賢·高一上海市奉賢中學(xué)期中）下列關(guān)于宇宙速度的說(shuō)法正確的是（）A．同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定等于第一宇宙速度B．第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星運(yùn)行的最小速度C．人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的速度一定小于第二宇宙速度D．地球上的物體無(wú)論具有多大的速度都不可能脫離太陽(yáng)的束縛【答案】C【詳解】A．第一宇宙速度是物體在地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行速度，同步衛(wèi)星的軌道半徑大于地球半徑，其運(yùn)行速度一定小于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；B．第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星運(yùn)行的最大速度，故B錯(cuò)誤；C．第二宇宙速度是脫離地球引力束縛的最小速度，人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的速度一定小于第二宇宙速度，故C正確；D．當(dāng)物體速度大于第三宇宙速度時(shí)就可以脫離太陽(yáng)的束縛，飛到太陽(yáng)系外，故D錯(cuò)誤。故選C。7．（2022春·上海徐匯·高一上海中學(xué)期末）關(guān)于在赤道平面上的地球同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（）A．此類衛(wèi)星上的物體處于超重狀態(tài)B．此類衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大于第一宇宙速度C．此類衛(wèi)星的質(zhì)量可能不同D．此類衛(wèi)星的向心加速度大小可能不同【答案】C【詳解】A．此類衛(wèi)星上的物體由于重力全部用來(lái)提供向心力，因此處于完全失重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；B．由于軌道半徑越大，線速度越小，此類衛(wèi)星運(yùn)行的線速度小于第一宇宙速度，B錯(cuò)誤；C．衛(wèi)星的運(yùn)行高度與衛(wèi)星的質(zhì)量無(wú)關(guān)，此類衛(wèi)星的質(zhì)量可能不同，C正確；D．此類衛(wèi)星都在同一軌道上，向心加速度大小相等，D錯(cuò)誤。故選C。8．（2022春·上海浦東新·高二上海市建平中學(xué)期中）2021年10月17日，“神舟十三號(hào)”載人飛船出征太空。11月7日，航天員王亞平成為中國(guó)首位進(jìn)行出艙活動(dòng)的女航天員。王亞平在中國(guó)空間站“天和”核心艙中一天可以看到16次日出日落。我國(guó)的北斗同步衛(wèi)星也在太空為我們提供導(dǎo)航通信服務(wù)。下列說(shuō)法正確的是（）A．“天和”核心艙的速度比北斗同步衛(wèi)星的速度小B．“天和”核心艙圍繞地球運(yùn)動(dòng)的速度為第一宇宙速度C．“天和”核心艙圍繞地球運(yùn)動(dòng)的周期是北斗同步衛(wèi)星周期的D．“天和”核心艙的向心加速度比北斗同步衛(wèi)星的向心加速度大【答案】D【詳解】C．一天可以看到16次日出日落，則周期約為90分鐘，“天和”核心艙繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為同步衛(wèi)星周期的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；AD．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有解得“天和”核心艙的周期比同步衛(wèi)星小，則“天和”核心艙的半徑小，速度大，向心加速度大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確；B．“天和”核心艙離地面有一定的高度，環(huán)繞速度小于第一宇宙速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。故選D。9．（2022·上海·一模）2021年4月29日，我國(guó)在海南文昌用長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭成功將空間站天和核心艙送入預(yù)定軌道。核心艙運(yùn)行軌道距地面的高度為400km左右，地球同步衛(wèi)星距地面的高度接近36000km。與地球同步衛(wèi)星相比，該核心艙的（）A．周期更長(zhǎng)，向心加速度更大 B．周期更長(zhǎng)，向心加速度更小C．周期更短，向心加速度更小 D．周期更短，向心加速度更大【答案】D【詳解】核心艙與同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力可得解得依題意，核心艙的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的，所以其周期更短，向心加速度更大。故選D。10．（2022秋·上海長(zhǎng)寧·高二上海市延安中學(xué)階段練習(xí)）設(shè)地球半徑為R，a為靜止在地球赤道上物體，b為一顆近地繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人衛(wèi)星，c為地球的一顆同步衛(wèi)星其軌道半徑為r，則（

）A．a(chǎn)與c的線速度大小之比為 B．a(chǎn)與c的線速度大小之比為C．b與c的線速度之比為 D．b與c的線度之比為【答案】B【詳解】AB.靜止在地球赤道上物體a和同步衛(wèi)星c具有相同的角速度和周期，根據(jù)解得故B正確，A錯(cuò)誤；CD.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)由萬(wàn)有引力提供向心力可得則衛(wèi)星的速度為b與c的線速度之比為故CD錯(cuò)誤。故選B。11．（2022秋·上海徐匯·高三位育中學(xué)校考期中）有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b是近地軌道衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測(cè)衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則（）A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度g B．四顆地球衛(wèi)星中b的線速度最大C．c在4小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是 D．d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20小時(shí)【答案】B【詳解】設(shè)地球質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞地球做半徑為r、線速度為v、周期為T(mén)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有

①解得

②

③B．根據(jù)②式可知a和c的周期相同，所以角速度相同，根據(jù)可知所以四顆地球衛(wèi)星中b的線速度最大，故B正確；A．根據(jù)前面分析可知由于b是近地軌道衛(wèi)星，所以其向心加速度等于重力加速度g，再根據(jù)可知a的向心加速度小于g，故A錯(cuò)誤；C．c的周期為24小時(shí)，所以它在4小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)③式可知故D錯(cuò)誤。故選B。12．（2022·上海嘉定·統(tǒng)考一模）人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其速率的平方（v2）與環(huán)繞半徑的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示，圖中b為圖線縱坐標(biāo)的最大值，圖線的斜率為k，引力常量為G，則地球的質(zhì)量和半徑分別為（

）A．kG，kb B．， C．kb D．kG，【答案】B【詳解】根據(jù)得故直線的斜率k=GM則行星的質(zhì)量為當(dāng)軌道半徑恰好等于星球半徑時(shí)，衛(wèi)星貼近星球表面飛行，線速度最大，則有解得故選B。13．（2022·上海·二模）將太陽(yáng)系八大行星繞太陽(yáng)的運(yùn)轉(zhuǎn)視作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)行星的軌道半徑為R，環(huán)繞周期為T(mén)，角速度為ω，環(huán)繞速度為v，下列描述它們之間的關(guān)系圖像中正確的是（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】A．設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為M，行星質(zhì)量為m，根據(jù)牛頓第二定律得得和成反比，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)得角速度ω和環(huán)繞周期為T(mén)成反比，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)牛頓第二定律得得可知R與成正比，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)得得和成正比，D正確。故選D。14．（2022春·上海閔行·高一期中）宇宙中有兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬(wàn)有引力作用下繞連線上的某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)測(cè)得兩顆星球之間的距離為L(zhǎng)，質(zhì)量m1∶m2=3∶4，則下列說(shuō)法正確的是（）A．m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比是3∶4B．m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比是3∶4C．m1做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為D．m2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為【答案】D【詳解】雙星靠相互間的萬(wàn)有引力提供向心力，具有相同的角速度，設(shè)為ω，則角速度之比為1∶1，對(duì)m1對(duì)m2得m1r1=m2r2，得r1∶r2=m2∶m1=4∶3所以r1=L，r2=L又v=rω，所以線速度之比v1∶v2=r1∶r2=4∶3故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。15．（2022春·上海閔行·高一期中）宇宙中兩顆相距較近的天體稱為“雙星”，它們以二者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而不至因?yàn)槿f(wàn)有引力的作用而吸引到一起。如圖所示，某雙星系統(tǒng)中A、B兩顆天體繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的軌道半徑之比rA∶rB＝1∶2，則兩顆天體的（）A．質(zhì)量之比mA∶mB＝1∶2 B．角速度之比ωA∶ωB＝1∶2C．線速度大小之比vA∶vB＝2∶1 D．向心力大小之比FA∶FB＝1∶1【答案】D【詳解】ABD．雙星繞連線上的一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其角速度相同，兩者之間的萬(wàn)有引力提供向心力，即向心力大小之比相同，則有F＝mAω2rA＝mBω2rB所以mA∶mB＝2∶1AB錯(cuò)誤，D正確；C．由v＝ωr可知，線速度大小之比vA∶vB＝1∶2C錯(cuò)誤。故選D。二、多選題16．（2022春·上海奉賢·高一期末）關(guān)于第一宇宙速度，下列說(shuō)法不正確的是（）A．它是人造衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度B．它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度C．它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)在近地點(diǎn)的速度D．它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星運(yùn)行速度【答案】AC【詳解】A．第一宇宙速度是人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速度，當(dāng)衛(wèi)星的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間時(shí)，衛(wèi)星同樣繞地球飛行，只不過(guò)軌跡將變?yōu)闄E圓，故A錯(cuò)誤；BD．第一宇宙速度是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度，同時(shí)也是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星運(yùn)行速度，故BD正確；C．衛(wèi)星從近地圓軌道變軌至更高的橢圓軌道時(shí)，需要在某一點(diǎn)加速做離心運(yùn)動(dòng)，所以衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)在近地點(diǎn)的速度大于第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的，故選AC。三、填空題17．（2023秋·上海徐匯·高三統(tǒng)考期末）物體在星球表面附近繞星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度叫做該星球的第一宇宙速度，對(duì)月球可近似認(rèn)為其第一宇宙速度，其中R表示月球半徑，g表示_______________。不計(jì)其它天體的引力作用，若在月球表面以v1為初速度豎直向上拋出一石塊，該石塊所能上升的最大高度H________（選填“>”、“<”或“=”）。【答案】

月球表面的重力加速度

>【詳解】[1]在月球表面，根據(jù)可得可知g表示月球表面的重力加速度；[2]若隨著高度增加，月球的重力加速度不變，根據(jù)解得但隨著高度增加，對(duì)應(yīng)高度的加速度變小，所以18．（2023秋·上海奉賢·高一上海市奉賢中學(xué)校考階段練習(xí)）神舟十三號(hào)與空間站組合體完成對(duì)接后在軌道上運(yùn)行，可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。環(huán)繞地球一圈約90分鐘。已知地球半徑R約為6400km，地球表面的重力加速度，引力常量。（1）航天員在空間站處于_________（選填“超重、失重”）狀態(tài)，他們與地球之間_______（選填“存在”或“不存在”）引力。（2）生活中任意兩個(gè)同學(xué)之間也有引力，但我們的行動(dòng)卻幾乎不受影響，這是因?yàn)橥瑢W(xué)之間________（選填“質(zhì)量”或“距離”）較小，導(dǎo)致引力較小。（3）試根據(jù)題目條件，估算地球的質(zhì)量M___________（結(jié)果取一位有效數(shù)字）。（4）試估算神舟十三號(hào)與空間站組合體對(duì)接后，距地面的高度為h___________（結(jié)果取一位有效數(shù)字）。（5）為了避開(kāi)不明物體的接近，組合體臨時(shí)降低軌道高度為，試通過(guò)計(jì)算分析在臨時(shí)軌道上的速度與正常軌道上的速度v的大小關(guān)系__________。【答案】

失重

存在

質(zhì)量

6×1024kg

3×105m

【詳解】（1）[1][2]航天員在空間站處于失重狀態(tài)，他們與地球之間存在引力。（2）[3]生活中任意兩個(gè)同學(xué)之間也有引力，但我們的行動(dòng)卻幾乎不受影響，這是因?yàn)橥瑢W(xué)之間質(zhì)量較小，導(dǎo)致引力較小。（3）[4]根據(jù)可得地球的質(zhì)量（4）[5]根據(jù)其中解得神舟十三號(hào)與空間站組合體對(duì)接后，距地面的高度為帶入數(shù)據(jù)可知h=3×105m（5）[6]根據(jù)可得則軌道半徑越小，則速度越大，則組合體臨時(shí)降低軌道高度為，在臨時(shí)軌道上的速度大于正常軌道上的速度v的大小。19．（2022秋·上海寶山·高二上海交大附中開(kāi)學(xué)考試）重力勢(shì)能實(shí)際上是萬(wàn)有引力勢(shì)能在地面附近的近似表達(dá)式，其更精確的表達(dá)式為（式中G為萬(wàn)有引力恒量，M為地球質(zhì)量，m為物體質(zhì)量，r為物體到地心的距離，并以無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零）。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的地球衛(wèi)星，在離地面高度為H處繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，地球質(zhì)量未知，則衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為_(kāi)_______，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能為_(kāi)_______。【答案】

【詳解】[1]衛(wèi)星在離地高度為處環(huán)繞地球做勻速圓店運(yùn)動(dòng)，據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式根據(jù)在地面附近物體受到地球的萬(wàn)有引力近似等于物體在地面上的重力，列出等式聯(lián)立可得[2]萬(wàn)有引力勢(shì)能的表達(dá)式可得衛(wèi)星的勢(shì)能衛(wèi)星的動(dòng)能衛(wèi)星的機(jī)械能20．（2022春·上海寶山·高二上海交大附中期中）2022年3月23日下午15:40，“天宮課堂”第二課在中國(guó)空間站開(kāi)講，神舟十三號(hào)乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富將相互配合進(jìn)行授課，中央廣播電視總臺(tái)將面向全球進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)直播，王亞平拋出一只“冰墩墩”，請(qǐng)問(wèn)在空間站近似勻速直線運(yùn)動(dòng)的“冰墩墩”是否受到重力？_____________（填寫(xiě)“是”或“否”），據(jù)介紹，在空間站中“三人組”每天能看到16次日出，則空間站距離地面高度約為_(kāi)__________千米（已知地球半徑為6371千米，地面重力加速度）。【答案】

是

324.2【詳解】[1]空間站沒(méi)有脫離地球的引力范圍，所以冰墩墩還是受到重力作用的；[2]在空間站中“三人組”每天能看到16次日出，則空間站的周期為則有聯(lián)立可得天宮一號(hào)的高度為21．（2022春·上海長(zhǎng)寧·高一上海市第三女子中學(xué)期末）某行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，半徑約為地球半徑的，那么此行星表面的重力加速度與地球的表面的重力加速度之比為_(kāi)_______；此行星的“第一宇宙速度”與地球上的第一宇宙速度之比為_(kāi)________。【答案】

18:1

:1【詳解】[1]對(duì)行星表面物體，引力近似等于重力得此行星表面的重力加速度與地球的表面的重力加速度之比[2]對(duì)近地衛(wèi)星得則此行星的“第一宇宙速度”與地球上的第一宇宙速度之比為22．（2021春·上海黃浦·高一上海市敬業(yè)中學(xué)期末）雙星在相互作用的萬(wàn)有引力的作用下，繞著連線上某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)兩天體的質(zhì)量之比為，則它們的軌道半徑之比______，速度之比______。【答案】

2:3

2:3【詳解】[1]雙星繞連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等，根據(jù)可得因此[2]根據(jù)可知四、實(shí)驗(yàn)題23．（2022春·上海虹口·高一上海市復(fù)興高級(jí)中學(xué)期中）2022年3月23日下午，“天宮課堂”第二課在中國(guó)空間站開(kāi)講，王亞平做了太空拋物實(shí)驗(yàn)，奧運(yùn)頂流“冰墩墩”在空間站上被航天員拋出后，并沒(méi)有像在地面上那樣做曲線運(yùn)動(dòng)，而是水平飛出去了。請(qǐng)根據(jù)此實(shí)驗(yàn)回答以下問(wèn)題：（1）關(guān)于冰墩墩被水平拋出后，做水平運(yùn)動(dòng)的原因，以下解釋中正確的是_______；A．冰墩墩在空間站內(nèi)不受力的作用B．冰墩墩水平方向不受外力作用C．冰墩墩處于完全失重的狀態(tài)D．冰墩墩隨空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力（2）歷史上，牛頓曾提出：若在地球表面的高山上來(lái)做平拋實(shí)驗(yàn)，把物體拋出，它將落向地面；如果將物體拋出的速度變大，它將會(huì)落向更遠(yuǎn)的地方。如果拋出的速度足夠大，它有可能不落回地面，而是繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)。已知地球半徑為6.37×103km，小偉同學(xué)用如下方法推導(dǎo)這一速度：其結(jié)果與正確值相差很遠(yuǎn)，這是由于他在近似處理中，錯(cuò)誤的假設(shè)是_______；A．衛(wèi)星的軌道是圓的B．衛(wèi)星的軌道半徑等于地球半徑C．衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期D．衛(wèi)星的向心力等于它在地球上受到的地球引力（3）已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2，請(qǐng)你利用已學(xué)習(xí)的物理知識(shí)求出正確的“足夠大的速度”為_(kāi)_________km/s。（保留3位有效數(shù)字）【答案】

BCD

C

【詳解】（1）[1]A．冰墩墩在空間站內(nèi)受地球等的萬(wàn)有引力作用，A錯(cuò)誤；BCD．冰墩墩隨空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，并由于萬(wàn)有引力指向地心，則冰墩墩水平方向不受外力作用，BCD正確；故選BCD。（2）[2]AD．如果拋出的速度足夠大，它有可能不落回地面，而是繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，由萬(wàn)有引力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，AD假設(shè)正確，不符合題意；B．由于山的高度遠(yuǎn)小于地球的