2013届高三物理名校试题汇编系列专题5万有引力与航天
绝杀20132013届高考物理模拟+权威预测：专题05万有引力与航天 Word版含答案
专题五万有引力与航天1.(2012·长春模拟)2011年9月29日，我国自行设计、制造的“天宫一号”空间实验室发射成功，开创了我国航天事业的新纪元.“天宫一号”经过变轨后在距地面355 km近圆轨道运行，关于“天宫一号”、同步通信卫星和赤道上随地球自转的物体，下列说法正确的是( )A.“天宫一号”的向心加速度最大B.“天宫一号”的角速度最大C.随地球自转物体速度最小D.“天宫一号”的速度大于7.9 km/s2.(2012·成都模拟)我国于2010年10月1日成功发射了月球探测卫星“嫦娥二号”CE-2，CE-2在椭圆轨道近月点Q完成近月拍摄任务后，到达椭圆轨道的远月点P变轨成圆形轨道，如图所示.忽略地球对CE-2的影响，则CE-2( )A.在由椭圆轨道变成圆形轨道过程中机械能不变B.在由椭圆轨道变成圆形轨道过程中线速度增大C.在Q点的线速度比沿圆轨道运动的线速度大D.在Q点的加速度比沿圆轨道运动的加速度大3.(2012·南通模拟)美国国家科学基金会2010年9月29日宣布，天文学家发现一颗迄今为止与地球最类似的太阳系外行星如图所示，这颗行星距离地球约20亿光年，公转周期约为37年，这颗名叫Gliese581 g的行星位于天秤座星群，它的半径大约是地球的1.9倍，重力加速度与地球相近.则下列说法正确的是( )A.在地球上发射航天器到达该星球，航天器的发射速度至少要达到第三宇宙速度B.该行星的公转速度比地球大C.该行星的质量约为地球质量的2.61倍D.要在该行星表面发射人造卫星，发射速度至少要达到7.9 km/s4.(2012·盐城模拟)如图所示，在圆轨道上运行的国际空间站里，一宇航员A 静止(相对于空间舱)“站”在舱内朝向地球一侧的“地面”B 上.则下列说法中正确的是( )A.宇航员A 不受重力作用B.宇航员A 所受重力与他在该位置所受的万有引力相等C.宇航员A 与“地面”B 之间的弹力大小等于重力D.宇航员A 将一小球无初速度(相对空间舱)释放，该小球将落到“地面”B 上5.(2012·郑州模拟)卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用.第一代、第二代海事卫星只使用地球同步卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区.第三代海事卫星采用地球同步卫星和中轨道卫星结合的方案，它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成.中轨道卫星高度为10 354千米，分布在几个轨道平面上(与赤道平面有一定的夹角)，在这个高度上，卫星沿轨道旋转一周的时间为6小时.则下列判断正确的是( )A.中轨道卫星的线速度小于地球同步卫星B.中轨道卫星的线速度大于地球同步卫星C.在中轨道卫星经过地面某点正上方的一天后，该卫星仍在地面该点的正上方D.如果某一时刻中轨道卫星、地球同步卫星与地球的球心在同一直线上，那么经过6小时它们仍在同一直线上6.(2012·长春模拟)两个人造地球卫星分别以v 1和v 2绕地球做半径分别为r 1和r 2的匀速圆周运动，运动周期分别为T 1和T 2，运动中所受向心力的大小分别为F 1和F 2，其加速度大小分别为a 1和a 2.若r 1<r 2，则必有( )A.v 1>v 2B.T 1>T 2C.a 1>a 2D.F 1>F 27.(2012·青岛模拟)不久前欧洲天文学家在太阳系外发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c ”.该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍.设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为E k1，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为E k2，则k1k2E E 为( )A.0.13B.0.3C.3.33D.7.58.(2011·吉林模拟)星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度.星球的第二宇宙速度v 2与第一宇宙速度v 1的关系是21v . 已知某星球的半径为r ，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的1/6.不计其他星球的影响.则该星球的第二宇宙速度为( )gr 39.(2011·桂林模拟)据报道，2009年4月29日，美国亚利桑娜州一天文观测机构发现一颗与太阳系其他行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82.该小行星直径为2～3千米，绕太阳一周的时间为T 年，而地球与太阳之间的距离为R 0，如果该行星与地球一样，绕太阳运动可近似看做匀速圆周运动，则小行星绕太阳运动的半径约为( )A.R 31R T 321R T R 10.(2011·德州模拟)2010年10月1日，“嫦娥二号”卫星发射成功.作为我国探月工程二期的技术先导星，“嫦娥二号”的主要任务是为“嫦娥三号”实现月面软着陆开展部分关键技术试验，并继续进行月球科学探测和研究.如图所示，“嫦娥二号”卫星的工作轨道是100公里环月圆轨道Ⅰ，为对“嫦娥三号”的预选着陆区——月球虹湾地区(图中B 点正下方)进行精细成像，“嫦娥二号”在A 点将轨道变为椭圆轨道Ⅱ，使其近月点在虹湾地区正上方B 点，距月球表面大约15公里.下列说法正确的是( )A.“嫦娥二号”卫星在A 点的势能大于在B 点的势能B.“嫦娥二号”卫星在轨道Ⅰ上的速度大于月球的第一宇宙速度C.“嫦娥二号”卫星变轨前后的机械能不相等D.“嫦娥二号”卫星在轨道Ⅱ上A 点的加速度大于在轨道Ⅰ上的加速度11.(2011·青岛模拟)在圆轨道上运动的质量为m 的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R ，地面上的重力加速度为g ，忽略地球自转影响，则( )A.B.卫星运动的周期为4C.卫星运动的向心加速度大小为1g 2 D.卫星轨道处的重力加速度为1g 412.(2011·佛山模拟)地球赤道上有一物体随地球自转而做圆周运动，所受到的向心力为F 1，向心加速度为a 1，线速度为v 1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)所受到的向心力为F 2，向心加速度为a 2，线速度为v 2，角速度为ω2；地球同步卫星所受到的向心力为F 3，向心加速度为a 3，线速度为v 3，角速度为ω3；地球表面的重力加速度为g ，第一宇宙速度为v ，假设三者质量相等，则( )A.F 1＝F 2>F 3B.a 1＝a 2＝g>a 3C.v 1＝v 2＝v>v 3D.ω1＝ω3<ω213.(2012·长沙模拟)2011年7月11日23时41分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将“天链一号02星”送入太空.火箭飞行约26分钟后，西安卫星测控中心传来的数据表明，星箭分离，卫星成功进入地球同步转移轨道.(1)已知地球半径R=6 400 km ，地球表面的重力加速度g=10 m/s 2，地球自转周期T=24 h，0.7=，请你估算“天链一号02星”的轨道半径.(结果保留一位有效数字) (2)某次一个赤道地面基站发送一个无线电波信号，需要位于赤道地面基站正上方的“天链一号02星”把该信号转发到同轨道的一个航天器上，如果航天器与“天链一号02星”处于同轨道最远可通信距离的情况下，航天器接收到赤道地面基站的无线电波信号的时间是多少？(已知地球半径为R ，地球同步卫星轨道半径为r ，无线电波的传播速度为光速c.)14.(2012·泰州模拟)宇宙中存在由质量相等的四颗星组成的四星系统，四星系统离其他恒星较远，通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用.已观测到稳定的四星系统存在两种基本的构成形式：一种是四颗星稳定地分布在边长为a 的正方形的四个顶点上，均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，其运动周期为T 1；另一种形式是有三颗星位于边长为a 的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，其运动周期为T 2，而第四颗星刚好位于三角形的中心不动.试求两种形式下，星体运动的周期之比12T T . 15.(2011·武汉模拟)已知某行星半径为R ，以第一宇宙速度运行的卫星的绕行周期为T ，该行星上发射的同步卫星的运行速率为v.求：(1)同步卫星距行星表面的高度为多少？(2)该行星的自转周期为多少？【高考预测】万有引力定律及其在天体运动、航天中的应用是高考的必考内容，主要的命题趋势为：(1)利用万有引力提供向心力，求中心天体的质量、密度、周期等物理量.(2)分析人造地球卫星(含同步卫星)的运行特点，比较其轨道半径变化时线速度、角速度、周期、向心加速度的变化情况.(3)对宇宙速度、发射速度、绕行速度的理解，还有变轨前后的能量分析等.对该部分内容的命题预测点如下：1.如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点.已知A、B、C绕地心运动的周期相同.下列说法正确的是( )A.相对于地心，卫星C的运行速度等于物体A的速度B.相对于地心，卫星C的运行速度大于物体A的速度C.卫星B在P点的运行加速度等于卫星C在该点的运行加速度D.卫星B在P点的运行加速度大于卫星C在该点的运行加速度2.如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1,金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，则由此条件可求得( )A.水星和金星绕太阳运动的周期之比B.水星和金星的密度之比C.水星和金星到太阳的距离之比D.水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比3.2011年6月21号，我国发射了“中星10号”地球同步通信卫星，卫星的质量为5.22 t.下列说法中正确的是( )A.卫星可以定点在北京正上方B.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度C.卫星的线速度大于第一宇宙速度D.卫星的角速度小于月球绕地球的角速度4.北京时间2011年9月29日21时39分中国载人航天工程总指挥常万全宣布：中国首个目标飞行器“天宫一号”发射成功.在30日凌晨1点58分，进行到第4圈的时候它会有一个变轨.并且“天宫一号”在未来的这24小时之内会两次“抬腿”，目标是抬高一个轨道，从而能够达到一个最舒服的状态，调整姿势，迎接“神八”和它的会合.关于“天宫一号”以下说法正确的是( )A.“天宫一号”“抬腿”到达更高轨道时运行的向心加速度变小B.“天宫一号”“抬腿”到达更高轨道时运行的速度变大C.“天宫一号”在预定轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度D.“天宫一号”要“抬腿”，抬高它的轨道必须加速5.木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星.观察测出：木星绕太阳做圆周运动的半径为r1、周期为T1；木星的某一卫星绕木星做圆周运动的半径为r2、周期为T2.已知万有引力常量为G，则根据题中给定条件( )A.能求出木星的质量B.能求出木星与卫星间的万有引力C.能求出太阳与木星间的万有引力D.可以断定33 1222 12 r r T T6.经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且“双星系统”一般远离其他天体.如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1∶m2=3∶2.则可知( )A.m 1、m 2做圆周运动的角速度之比为2∶3B.m 1、m 2做圆周运动的线速度之比为3∶2C.m 1做圆周运动的半径为2L 5D.m 2做圆周运动的半径为L7.现根据对某一双星系统的光学测量确定，该双星系统中每个星体的质量都是M ，两者相距L ，它们正围绕两者连线的中点做圆周运动.万有引力常量为G.(1)试计算该双星系统的运动周期T.(2)若实验中观测到运动周期为T ′，且T ′∶T=1N ＞1)，为了解释两者的不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的物质——暗物质，作为一种简化的模型，我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着这种暗物质，不考虑其他暗物质的影响，试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度.提示：解答第(2)问时，可以将暗物质处理成两星连线中点的质点.答案解析【模拟演练】1.【解析】选A 、B 、C.“天宫一号”属于近地卫星，其轨道半径r 1小于同步通信卫星的轨道半径r 2，由2GM a r =得a 1>a 2，由ω=1>ω2，由v =得v 1>v 2，7.9 km/s 是第一宇宙速度，是最大的环绕速度，所以v 1<7.9 km/s ，D 错.对同步通信卫星和赤道上随地球自转的物体，具有相同的角速度，即ω2=ω3，B 对.由v=r ω知v 2>v 3，故C 对.由a=r ω2得a 2>a 3，A 对.2.【解析】选B 、C 、D.卫星在由椭圆轨道过渡到大圆轨道需要在P 点点火加速做离心运动，机械能增加，A 选项错误，B 选项正确；Q 点是卫星运行椭圆轨道的近月点，由开普勒行星运动第二定律可得近月点的线速度大于远月点的线速度，C 正确；由牛顿第二运动定律可得：22Mm GM G ma a r r =⇒=， Q 点距离月球较近，所以加速度大，D 选项正确. 【方法技巧】变轨问题的两点提醒关于卫星的变轨问题，我们要结合圆周运动的知识进行分析：(1)卫星若要变轨到大圆轨道，则需要点火加速使卫星做离心运动.(2)卫星若变轨到小圆轨道，则需要点火减速做向心运动.3.【解析】选A.发射航天器到达该行星要飞离太阳系，发射速度要达到第三宇宙速度，A 选项正确；该行星的公转速度2r v Tπ=，我们只知道该行星的公转周期比地球的大，但不知道公转半径如何，所以无法确定该行星公转速度与地球公转速度的大小关系，B 选项错误；根据22M mM M m G mg G mg R R M ==行行地行地行地地；，解得3.61=，C 选项错误；要在该行星表面发射人造卫星，发射速度至少为v =该行星的重力加速度与地球相近，但半径比地球大，所以发射速度要大于7.9 km/s ，D 选项错误.4.【解析】选B.宇航员所受的万有引力等于该处宇航员的重力，万有引力提供该处做圆周运动的向心力，A 错误，B 正确；宇航员处于完全失重状态，和“地面”B 间没有相互作用，C 错误；将一小球无初速度释放，小球相对空间舱静止，不会落向“地面”B 上，D 错误.【误区警示】解答运动天体所受重力应注意的事项(1)宇航员所在处的万有引力即为宇航员在该处所受的重力，不能认为宇航员不受重力.(2)宇航员所受的万有引力完全提供向心力，飞船上的所有物体均如此，所以都处于完全失重状态，从而不存在相互挤压的弹力.5.【解析】选B 、C.根据地球卫星的特点，越向外的卫星，运行速度越小，运行周期越大，故可判断出中轨道卫星比地球同步卫星离地面近，运动的线速度大，A 项错误，B 项正确；在中轨道卫星经过地面某点正上方的一天后，中轨道卫星正好转了四圈，故该卫星仍在地面该点的正上方，C 项正确；如果某一时刻中轨道卫星、地球同步卫星与地球的球心在同一直线上，那么经过6小时，中轨道卫星回到原来位置，而同步卫星并没有回到原来位置，也没有到同一直线上相反的位置，故D 项错误.6.【解析】选A 、C.地球卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力是由万有引力提供的，设地球质量为M ，卫星质量为m ，可以得到：22Mm v F G m r r ==，解得运动的速度大小为v =所以半径越大，线速度越小，所以A 项正确；半径越大，周长越长，速率越小，运动的周期越长，所以B 项错误；因为不知道两个卫星的质量关系，所以不能确定出向心力的大小关系，所以D 项错误；再根据向心加速度公式得到：2v a r=，所以半径越大，向心加速度越小，C 项正确.7.【解析】选C.由万有引力等于向心力22k12k2M R E Mm v GM G m v .R R R E M R ===行地地行可得则 51 3.331.5⨯==，选项C 正确. 8.【解析】选A.该星球的第一宇宙速度：212v Mm G m r r= 在该星球表面处万有引力等于重力：2Mm g G m r 6=由以上两式得1v =则第二宇宙速度2gr gr v ,63==故A 正确. 9.【解析】选D.小行星和地球绕太阳做圆周运动，都是由万有引力提供向心力，有22GMm 2m()R R R T π==，则可知小行星绕太阳运行轨道半径为R R =R =D 正确.10.【解析】选A 、C.卫星在远地点的势能大于近地点的势能，A 正确.卫星在轨道Ⅰ上的速度应小于月球的第一宇宙速度，B 错误.卫星变轨前后有其他力对卫星做功，故机械能不守恒，C 正确.卫星在轨道Ⅱ上A 点受到的万有引力和在轨道Ⅰ上受到的万有引力相同，故加速度相等，D 错误.11.【解析】选B 、D.地面上万有引力等于重力，即2Mm G mg R =，该卫星到地面的距离等于地球半径R ，则其轨道半径r=2R.其做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供,根据牛顿第二第 10 页 共 14 页 金太阳新课标资源网定律：2222Mm v 4G m m r ma mg r r T π===='，可求得卫星运动的速度大小v =故A 不正确.卫星运动的周期T 4=所以B 正确.卫星运动的向心加速度大小a=g ′=1g,4故C 不正确,D 正确.12.【解题指南】解答该题应注意以下三点：(1)赤道上随地球自转的物体和绕地球表面做圆周运动的卫星，所需要的向心力不同.(2)同步卫星和赤道上的物体具有相同的角速度和周期.(3)近地卫星的线速度等于第一宇宙速度. 【解析】选D.赤道上：2211214a R R .T π=ω=同步卫星轨道上：2233234a r r T π=ω=，其中 ω1=ω3，可知a 3＞a 1.由F=ma 得F 3＞F 1.又由v=r ω,则v 3＞v 1.绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星，由v =v 3＜v 2.由3GM rω=2＞ω3.由n 2M a G r =可知a 2＞a 3，另外222v m mg ma .R==由2Mm F G r =可知F 2＞F 3.总之：F 2＞F 3＞F 1,故A 错误.a 2=g ＞a 3＞a 1 ,故B 错误.v 2＞v 3>v 1,故C 错误.ω2＞ω3=ω1 ,所以D 正确.13.【解析】(1)从题目信息中可知：“天链一号02星”是地球的同步卫星，处于同步卫星的轨道上.它的周期与地球自转周期相等.22722Mm 4G m r,GM gR ,r r 410 m r T π====⨯所以 (2)“天链一号02星”与同轨道的航天器的运行轨道都是同步卫星轨道，所以“天链一号02星”与同轨道的航天器绕地球运转的半径为r.“天链一号02星”与航天器之间最远时的示意图如图所示.由几何知识可知：“天链一号02星”与航天器之间的最远距离s =无线电波从发射到被航天器接收需要分两步.金太阳新课标资源网首先赤道地面基站发射的信号被“天链一号02星”接收，所用时间为1r R t c-=；然后“天链一号02星”再把信号传递到同轨道的航天器，所用时间为2s t c ==所以共用时间：12r R t t t c c-=+=+答案:()()7r R 1410 m 2c c -⨯+ 14.【解析】对于第一种形式，一个星体在其他三个星体的万有引力作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，其轨道半径为:1r =由万有引力定律、向心力公式和牛顿运动定律得：22212221m m 4G 2G cos45mr 2a a T π+︒= 解得周期：1T 2=π对于第二种形式，其轨道半径为：23r 3= 由万有引力定律、向心力公式和牛顿运动定律得222222222m m 4G 2G cos30mr r a T π+︒= 解得周期2T 2=π两种形式下，星体运动的周期之比12T T =答案15.【解析】(1)设同步卫星距行星表面高度为h ，则()22GMmv m R hR h =++ ① 以第一宇宙速度运行的卫星其轨道半径为R ，则金太阳新课标资源网222GMm 4m R R Tπ= ② 由①②得：23224R h R T vπ=- (2)行星自转周期等于同步卫星的公转周期()33232R h 8R T v T vπ+π'== 答案:()()233322234R 8R 1R 2T v T vππ- 【高考预测】1.【解析】选B 、C.由于C 和A 周期相同，即角速度相同，由v=ωr 知，v C >v A ，A 错，B 对.卫星B 和C 的加速度都是由万有引力提供的，由牛顿第二定律可得2GMm ma,r =故a B =a C ，C 对D 错.2.【解析】选A 、C 、D.据2t t Tπθ=ω=可得ω水∶ω金=θ1∶θ2，T 水∶T 金=θ2∶θ1，选项A 正确；据2n 22Mm 4G m r ma r Tπ==可得33222221r r T T ==θθ金金水水∶∶∶，n 21a r ∝，选项C 、D 正确；水星和金星绕太阳做匀速圆周运动，只可能求出中心天体的质量，而不能求出环绕星体水星和金星的质量，水星和金星密度间的关系无法求出，选项B 错误.3.【解析】选B.同步卫星在赤道的正上方，不可能在北京的正上方，A 错.对卫星()()()22222MmGM R G ma a GM gR a g g R h R h R h ====<+++，即，又，故，B 对.第一宇宙速度等于近地卫星的线速度，由v =得，同步卫星的线速度小于第一宇宙速度，C 错.由于同步卫星的周期小于月球的公转周期，故同步卫星的角速度大于月球绕地球的角速度，D 错.4.【解析】选A 、C 、D.由2Mm G ma r =知，r 变大，a 变小.A 对.由22Mm v G m r r=知r 变大，v 变小，B 错C 对.“天宫一号”要“抬腿”使r 变大，必须做离心运动，故必须加速，金太阳新课标资源网D 对.5.【解析】选A 、C.木星绕太阳做匀速圆周运动所需向心力由万有引力提供：212211M m 4G m r r T π=太阳木木；卫星绕木星做匀速圆周运动所需向心力由万有引力提供：222222m m4G m r r T π=木，由此式可求得木星的质量，两式联立即可求出太阳与木星间的万有引力，所以A 、C 正确.由于不知道卫星的质量，不能求得木星与卫星间的万有引力,故B 不正确.又3312222212GM Gm r r ,T 4T 4=≠=ππ太阳木故D 不正确． 6.【解析】选C.由于T 1=T 2，故2T πω=相同，A 错.根据F 万=F 向，对m 1得122m m G L 2211111v m m r r ==ω ① 对m 2得2212222222m m v G m m r L r ==ω ② 又r 1+r 2=L ③ 由①②③得112221v r m 2v r m 3===，B 错.r 1=2L 5，23r L 5=， C 对D 错. 7.【解析】(1)求解两星体做圆周运动的周期.两星体围绕同一点O 做匀速圆周运动，其角速度一样，周期也一样，其所需向心力由两者间的万有引力提供，可知：对于双星系统每个星体M ： 2222M 4G M r L Tπ= 其中：L r 2=，由以上两式可得：T =(2)设暗物质的密度为ρ，质量为m ，则：334L L m ()326=ρπ=πρ金太阳新课标资源网由万有引力提供向心力有：22222GM GMm L 4M L L 2T ()2π+=' 解得：2M T 1()M 4m T N'==+ 3L m ,6=πρ 又：代入上式解得： ρ=3(N-1)M/(2πL 3) 答案(2)3(N-1)M/(2πL 3)【方法技巧】解答双星问题的“两等”与“两不等”(1)双星问题的“两等”分别是：①它们的角速度相等.②双星做匀速圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供,即它们运动的向心力大小总是相等的.(2)“两不等”分别是：①双星做匀速圆周运动的圆心是它们连线上的一点,所以双星做匀速圆周运动的半径与双星间的距离是不相等的,它们的轨道半径之和才等于它们间的距离.②由m 1ω2r 1=m 2ω2r 2知由于m 1与m 2一般不相等，故r 1与r 2一般也不相等.。
2013届高三物理试题汇编详解系列 第3期 专题05 万有引力与航天含答案
一、单项选择题1．(湖北省部分重点中学2013届高三上学期起点考试理科综合试题）在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。
关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是A．牛顿发现了行星运动的规律B．开普勒通过扭秤实验测出了引力常量C．最早指出力不是维持物体运动的原因的科学家是牛顿D．伽利略和笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了较大的贡献1.D 解析:开普勒发现了行星运动的规律，并总结出开普勒三定律,牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量，选项AB错误；伽利略通过“理想斜面实验”最先指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因，与其同时代的笛卡尔进一步补充和完善了伽利略的观点,他们的正确结论在隔了一代人之后，由牛顿总结成动力学的一条基本定律,即牛顿第一定律,所以选项C错误，D正确。
本题答案为D。
2．（江西省临川一中、师大附中2013届高三上学期8月联考物理试卷)下列关于宇宙及星系的说法中正确的是（）A．银河系是一种漩涡状的星系，太阳系就位于漩涡的中心B ．太阳系中距离太阳越近的行星绕太阳公转速度越小C ．宇宙中恒星都是不动的星球，行星都是绕着恒星运动的D ．宇宙中恒星是有寿命的,每一颗恒星都有其诞生、存在和死亡的过程，一颗恒星的寿命取决于它的质量2.D 解析：银河系是太阳系所在的恒星系统,它是一种漩涡状的星系，但太阳系并不位于漩涡的中心,选项A 错误；根据r m v r GMm 22=可得r GMv =,可见,太阳系中距离太阳越近的行星绕太阳公转的轨道半径r 越小,其公转速度越大，选项B 错误；自然界中一切物体都在不停地运动，运动是绝对的，所以宇宙中恒星都是运动的星球，选项C 错误；恒星的寿命取决于它的质量，选项D 正确。
3。
（安徽省池州一中2013届高三年级第一次月考理科综合试题)格林尼治时间2012年2月24日22时15分，MUOS —1卫星从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空。
天津市2013届高三物理各类考试分类汇编专题五万有引力与航天Word版含解析
专题五 万有引力与航天1.（2013·天津市十二区县重点学校高三毕业班一联，3题）两质量之比为12:2:1m m =的卫星绕地球做匀速圆周运动，运动的轨道半径之比12:1:2R R =，则下列关于两颗卫星的说法中正确的是A ．线速度大小之比为12:2:1v v =B ．向心加速度大小之比为12:1:2a a =C ．运动的周期之比为12:1:2T T =D ．动能之比为12:4:1k kE E =【答案】D 【KS5U 解析】由万有引力提供向心力可得2222()Mm v G m ma mR R R Tπ===，整理可得2324,GM R v T R GMπ===，由于两卫星质量之比12:2:1m m =，轨道半径之比12:1:2R R =，代入可得选项ABC 错误，由于动能2k 1=2E mv ，故选项D 正确。
2.（2013·天津第三次六校联考，5题）物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能。
若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m 0的质点到质量为M 0的引力源中心的距离为r 0时，其万有引力势能000P GM m E r =-（式中G 为引力常数）。
一颗质量为m 的人造地球卫星以半径为r 1的圆形轨道环绕地球匀速飞行，已知地球的质量为M ，要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r 2，则卫星上的发动机所消耗的最小能量为：（假设卫星的质量始终不变，不计空气阻力及其它星体的影响）：A ．1211()2GMm E r r =-B ．1211()E GMm r r =- C ．1211()3GMm E r r =- D ． 21211()3GMm E r r =- 【答案】A【KS5U 解析】根据万有引力提供向心力由：G 21Mm r =m 211v r ，解得E K1=12mv 12= 12GMm r ．G 22Mm r =m 222v r ，解得E K2=12mv 22= 22GMm r ．则动能的减小量为△E K =12GMm r -22GMm r ． 引力势能的增加量△E P =-2GMm r -(-1GMm r )=1GMm r -2GMm r , 根据能量守恒定律，发动机消耗的最小能量E=△E P -△E K = 1211()2GMm r r -．故选A ． 3.（2013·天津市五区县高三第一次质量调查，4题）2012年6月18日，我国“神舟九号”与“天宫一号”成功实现交会对接，如图所示，圆形轨道Ⅰ为“天宫一号”运行轨道，圆形轨道Ⅱ为“神舟九号”运行轨道，在实现交会对接前，“神舟九号”要进行多次变轨，则（ ）A. “天宫一号”的运行速率大于“神舟九号”在轨道Ⅱ上的运行速率B. “神舟九号”变轨前的动能比变轨后的动能要大C. “神舟九号”变轨前后机械能守恒D. “天宫一号”的向心加速度大于“神舟九号” 在轨道Ⅱ上的向心加速度【答案】B【KS5U 解析】由万有引力提供向心力可得22Mm v G m ma r r ==，解得v =2GM a r =，由于天宫一号的轨道半径比神舟九号的大，故天宫一号的运行速率小，向心加速度小，选项AD 错误。
2013高考物理精选试题 万有引力与航天
2013高考物理精选试题万有引力与航天2013高考物理复习期间，考生应该应掌握实用的复习技巧。
1.模型归类。
做过一定量的物理题目之后，会发现很多题目其实思考方法是一样的，我们需要按物理模型进行分类，用一套方法解一类题目。
2.观察生活。
物理研究物体的运动规律，很多最基本的认识可以通过自己平时对生活的细致观察逐渐积累起来，而这些生活中的常识、现象会经常在题目中出现，丰富的生活经验会在你不经意间发挥作用。
3.知识分层。
通常进入高三后，老师一定会帮我们梳理知识结构，物理的知识不单纯是按板块分的，更重要是按层次分的。
4、解题规范。
高考越来越重视解题规范，体现在物理学科中就是文字说明。
解一道题不是列出公式，得出答案就可以的，必须标明步骤，说明用的是什么定理，为什么能用这个定理，有时还需要说明物体在特殊时刻的特殊状态。
这样既让老师一目了然，又有利于理清自己的思路，还方便检查，最重要的是能帮助我们在分步骤评分的评分标准中少丢几分。
5.大胆猜想。
物理题目常常是假想出的理想情况，几乎都可以用我们学过的知识来解释，所以当看到一道题目的背景很陌生时，就像今年高考物理的压轴题，不要慌了手脚。
·。
2013年高考物理题库【考点5】万有引力与航天(含答案)
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考点5 万有引力与航天一、选择题1. (2018·福建高考)设太阳质量为M,某行星绕太阳公转周期为T,轨道可视作半径为r 的圆。
已知万有引力常量为G,则描述该行星运动的上述物理量满足 ( ) A.GM=2324r T π B.GM=2224r Tπ C.GM=2234r Tπ D.GM=324r T π 【解题指南】解答本题时应理解以下两点:(1)建立行星绕太阳做匀速圆周运动模型。
(2)太阳对行星的万有引力提供行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力。
【解析】选A 。
设行星质量为m,据2224Mm G m r r T π=得GM=2324r T π,故选A 。
2. (2018·广东高考)如图,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M 和2M 的行星做匀速圆周运动,下列说法正确的是 ( )A.甲的向心加速度比乙的小B.甲的运行周期比乙的小C.甲的角速度比乙的大D.甲的线速度比乙的大【解题指南】甲、乙两卫星分别绕两个不同的中心天体做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据F 万=F 向,得出卫星的向心加速度、周期、角速度、线速度与中心天体质量的关系,从而得出甲、乙两卫星各个物理量的大小关系。
【解析】选A 。
甲、乙两卫星分别绕质量为M 和2M 的行星做匀速圆周运动,万有引力提供各自做匀速圆周运动的向心力。
由牛顿第二定律G 2mM r =ma=m 224T πr=m ω2r=m 2v r,可得a=2GM r ,T=2πω由已知条件可得a 甲<a 乙,T 甲>T 乙,ω甲<ω乙,v 甲<v 乙,故正确选项为A 。
3. (2018·山东高考)双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。
研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。
2013届高三物理名校试题汇编系列专题5万有引力与航天
2013届高三物理名校试题汇编系列（第1期）
专题5 万有引力定律
一、单项选择题
1.（江西师大附中、鹰潭一中2012届高三下学期4月联考理综）以下说法正确的是（）
A．丹麦天文学家第谷通过长期的天文观测，指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，
揭示了行星运动的有关规律
B．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的
C．库仑测出了引力常量G的数值
D．万有引力定律和牛顿运动定律一样都是自然界普遍适用的基本规律
2.（江西省九校2012届高三下学期第二次联考理综试卷）某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球半径为R，地面重力加速度为g。
下列说法正确的是（）
R/
A．人造卫星的最小周期为g
1
B．卫星在距地面高度R处的绕行速度为Rg
2
g
C．卫星在距地面高度R处的加速度为
4
D．地球同步卫星的速率比近地卫星速率小，所以发射同步卫星所需的能量较小
3.（贵州省2012届高三年级五校第二次联考试卷）地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，
轨道半径为r，周期为T，引力常量为G。
根据题目提供的已知条件，可以估算出的物理量。
2013年各地高考物理模拟考试试题分类汇编：万有引力与航天(含答案解析)
2013年各地高考物理模拟考试试题分类汇编：万有引力与航天（含答案解析）7（2013山东济宁期末）．中国于2007年10月24日18时05分在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭成功发射了“嫦娥一号”月球卫星．卫星在地球轨道近地点上经历三次加速变轨后由地月转移轨道进入月球轨道，然后又在月球轨道近月点上经历三次近月制动，最后进入127分钟工作轨道，如图所示．下列有关“嫦娥一号”月球卫星的说法正确的是（ ）A ．卫星在地球轨道上变轨后机械能增大B ．卫星在地球轨道上变轨后运行周期变小C ．卫星在月球轨道上变轨后机械能增大D ．卫星在月球轨道上变轨后运行周期变小答案：AD7.理论上可以证明，质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零。
假定地球的密度均匀，半径为R 。
若矿底部和地面处的重力加速度大小之比为错误！未找到引用源。
，则矿井的深度为A.错误！未找到引用源。
B.KRC.错误！未找到引用源。
D.错误！未找到引用源。
答案：A 18. （2013广东惠州一月调研）“东方红一号”的运行轨道为椭岡轨道，其近地点M和远地点N 的高度分别为439km 和238km则A. 卫星在M 点的速度小于N 点的速度B. 卫星在M 点的角速度大于N 点的角速度C. 卫星在M 点的加速度大于N 点的加速度D. 卫星在N 点的速度大于7.9km/s答案：BC20（2013广东增城一模）．搭载着嫦娥二号卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测 A .卫星在轨道III 上的运动速度比月球的第一宇宙速度小 B .卫星在轨道III 上经过P 点的速度比在轨道I 上经过P 点时大C .卫星在轨道III 上经过P 点的向心加速度比在轨道I 上经过P点时小D .卫星在轨道I 上的机械能比在轨道II 上大答案：AD16（2013广东茂名一模）.目前我国已发射北斗导航地球同步卫星十六颗，大大提高了导航服务质量，这些卫星A ．环绕地球运行可以不在同一条轨道上B ．运行角速度相同 PC．运行速度大小相等，且都大于7.9km/sD．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等。
【解析】北京市2013届高三物理各类考试分类汇编专题5万有引力与航天Word版含解析
专题5 万有引力与航天1.（2013·北京海淀二模，16题）甲、乙两颗人造卫星绕地球作圆周运动，周期之比为T 1:T 2 = 1:8，则它们的轨道半径之比和运动速率之比分别为A. R 1：R 2 = 1： 4, v 1: v 2 =2 :1B. R 1：R 2 =4 : 1， v 1: v 2=2: 1C. R 1：R 2 = 1 ：4, v 1: v 2=1 : 2D. R 1：R 2 = 4 : 1， v 1: v 2= 1: 2【答案】A【KS5U 解析】已知卫星的周期之比，由公式322,R R k v T Tπ==可知轨道半径之比和线速度之比。
本题选A 。
2．（2013·北京房山二模，14题）宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h 处释放，经时间t 后落到月球表面（设月球半径为R ）. 据上述信息推断，月球的第一宇宙速度为A ．tRh 2 B ．t Rh 2 C ．t Rh D ．t Rh 2 【答案】B【KS5U 解析】在月球表面，由万有引力提供向心力可得，22Mm v G m R R=；由万有引力等于重力可得，2Mm G mg R =；由自由落体运动的规律可得212h gt =，三式联立可得月球的第一宇宙速度v=t ，本题选B 。
3．（2013·北京朝阳二模，17题）经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间，它们绕太阳沿椭圆轨道运行，其轨道参数如下表。
注：AU 是天文学中的长度单位，1AU=149 597 870 700m （大约是地球到太阳的平均距离）。
“神舟星”和“杨利伟星”绕太阳运行的周期分别为T 1和T 2，它们在近日点的加速度分别为a 1和a 2。
则下列说法正确的是A ．12T T >，12a a <B ．12T T <，12a a <C ．12T T >，12a a >D ．12T T <，12a a >【答案】A 【KS5U 解析】由开普勒行星运行定律32R k T=可知轨道半长轴越大，对应的周期越大，故12T T >，由万有引力提供向心力有2Mm G ma r=，2GM a r =，故12a a <，选A 。
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2013届高三物理名校试题汇编系列（第1期）专题5 万有引力定律一、单项选择题1.（江西师大附中、鹰潭一中2012届高三下学期4月联考理综）以下说法正确的是（ ）A ．丹麦天文学家第谷通过长期的天文观测，指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，揭示了行星运动的有关规律B ．电荷量e 的数值最早是由美国物理学家密立根测得的C ．库仑测出了引力常量G 的数值D ．万有引力定律和牛顿运动定律一样都是自然界普遍适用的基本规律2.（江西省九校2012届高三下学期第二次联考理综试卷）某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球半径为R ，地面重力加速度为g 。
下列说法正确的是（ ）A ．人造卫星的最小周期为g R /B ．卫星在距地面高度R 处的绕行速度为Rg 21 C ．卫星在距地面高度R 处的加速度为4g D ．地球同步卫星的速率比近地卫星速率小，所以发射同步卫星所需的能量较小3.（贵州省2012届高三年级五校第二次联考试卷）地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r ，周期为T ，引力常量为G 。
根据题目提供的已知条件，可以估算出的物理量有（）A．地球的质量 B．同步卫星的质量C．地球的平均密度 D．同步卫星离地面的高度3.A 解析：根据222GMmm rr Tπ⎛⎫= ⎪⎝⎭可得2324rMGTπ=，选项A正确。
4.（江西省南昌市2012届高三第二次模拟测试卷）2011年科学家发现了可能存在生命的行星“开普勒22b”，它与地球相隔600光年，半径约为地球半径的2．4倍。
“开普勒22b”绕恒星“开普勒22”运动的周期为290天，轨道半径为R1，地球绕太阳运动的轨道半径为R2，测得R1∶R2= 0．85。
由上述信息可知，恒星“开普勒22”与太阳的质量之比约为（）A．0．l B．l C．10 D．1005.（江苏省昆山市2012届高三下学期高考模拟测试）身高为2 m的宇航员，用背越式跳高，在地球上能跳2 m，在另一星上能跳5 m，若只考虑重力因素影响，地球表面重力加速度为g，则该星球表面重力加速度约为（）A.52g B.25g C.15g D.14g6．（湖北省黄冈中学2012届高三下学期5月月考理科综合试题）2012年4月30日4时50分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功发射两颗北斗导航卫星。
这是我国首次采用“一箭双星”方式发射两颗地球中高轨道卫星。
北斗卫星导航系统由静止轨道卫星（同步卫星）和中轨道卫星组成，中轨道卫星平均分布在倾角55°的三个平面上，轨道高度约21500km，静止轨道卫星的高度约为36000km。
下列说法中正确的是（）A．在静止轨道上，卫星的质量越大其运行周期越小B．静止轨道卫星的线速度小于中轨道卫星的线速度C．中轨道卫星的周期一定大于24 h7.9km/sD．中轨道卫星的线速度可能大于7.（安徽省皖南八校2012届高三4月第三次联考）格林尼治时间2012年2月24日22时15分，MUOS—1卫星从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空.据路透社报道，MUOS系统搭建完毕后，美军通信能力可望增强10倍，不仅能够实现超髙频卫星通信，还可同时传输音频、视频和数据资料。
若卫星在发射升空的过程中总质量不变，则下列有关该通信卫星的说法正确的是 ( )A.该卫星的发射速度应不小于11. 2 km/sB.当卫星到达它的环绕轨道时，其内的物体将不受重力的作用C.卫星在向上发射升空的过程中其重力势能逐渐变大D.当卫星到达它的环绕轨道且其环绕轨道可视为圆形轨道时，其线速度必大于7. 9km/sA.1.4年B.4年C.2.0年D.1年9．（福建省南安一中2012届高三上学期期末考试物理试卷）地球半径为R ，在距球心r 处（r ＞R ）有一同步卫星，另有一半径为2R 的星球A ，在距球心3r 处也有一同步卫星，它的周期是48h ，那么A 星球平均密度与地球平均密度的比值为（ ）A ．9∶32B ．3∶8C ．27∶32D ．27∶1610．（广东省汕头市2012届高三上学期期末测试理综卷）质量为m 的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h 的轨道上做匀速圆周运动，已知运行周期为T ，月球的半径为R ，月球质量为M ，引力常量为G ，则（ ）A. 月球表面的重力加速度为2R GMB. 月球对卫星的万有引力为2m R M GC. 卫星以恒定的向心加速度运行D. 卫星运行周期T 与卫星质量有关11．（北京市朝阳区2012届高三上学期期末考试试题）2011年12月美国宇航局发布声明宣布，通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星。
该行星被命名为开普勒一22b（Kepler一22b），距离地球约600光年之遥，体积是地球的2.4倍。
这是目前被证实的从大小和运行轨道来说最接近地球形态的行星，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一圈。
若行星开普勒一22b绕恒星做圆运动的轨道半径可测量，万有引力常量G已知。
根据以上数据可以估算的物理量有（）A．行星的质量B．行星的密度C．恒星的质量D．恒星的密度12．（浙江省温州市2012届高三上学期期末八校联考）据报道，美国航天局已计划建造一座通向太空的升降机，传说中的通天塔即将成为现实。
据航天局专家称：这座升降机的主体是一根长长的管道，一端系在位于太空的一个巨大的人造卫星上，另一端一直垂到地面并固定在地面上。
已知地球到月球的距离约为地球半径的60倍，由此可以估算，该管道的长度至少为（已知地球半径为6400km）（）360000kmA．360km B．3600km C．36000km D．13.（湖北省黄冈中学2012届高三下学期高考模拟试卷）因为“光纤之父”高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。
假设高锟星为均匀的球体，其质量为地球质量的1/k 倍，半径为地球半径的1/q 倍，则“高锟星” 表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（ ）A ．q /k 倍B ．k /q 倍C ．q 2/k 倍D ．k 2/q 倍 13.C 解析： 2GM g r =地地地，2GM g r =高高高，所以22221=g M r q q g M r k k=⋅⋅=高高地地地高，选项C 正确。
14．（上海市普陀区2012届高三第一学期期末质量抽测物理卷）甲、乙为两颗人造地球卫星，其中甲为地球的同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。
以下判断正确的是（ ）A.甲的角速度大于乙的角速度B.乙的速度大于第一宇宙速度C.甲的加速度小于乙的加速度D.甲在运行时能经过北极的正上方15．（辽宁省五校协作体2012届高三上学期期末联合考试理综卷）在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g 值，g 值可由实验精确测定．近年来测g 值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g 归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g 值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O 点向上抛小球又落到原处的时间为T 2，在小球运动过程中经过比O 点高H 的P 点，小球离开P 点到又回到P 点所用的时间为T 1，测得T 1、T 2和H ，可求得g 等于（ ） A.21228T T H - B.21224T T H - C.212)(8T T H - D.212)(4T T H - 15.A 解析：根据题意，小球从O 点自由下落到P 点的时间为T 1/2，自由下落到原处的时间为T2/2，所以有2122221221⎪⎭⎫⎝⎛⋅-⎪⎭⎫⎝⎛⋅=TgTgH，化简可求得，g=21228TTH-，选项A正确。
本题答案为A。
16．（江西省红色六校2012届高三上学期联考试卷）我国于2011年9月29日成功发射“天宫一号”目标飞行器和神舟八号飞船，实施首次空间飞行器无人交会对接试验，预计要与神舟八号、神舟九号、神舟十号完成对接任务, 为我国在2020年建立独立的空间站打下基础，如图所示是“天宫一号”神舟八号、神舟九号、神舟十号对接的模拟示意图，假设“天宫一号”在圆形轨道上运动。
以下说法正确的（）A．要完成对接任务，神州飞船需要制动减速B．要完成对接任务，神州飞船需要点火加速C．“天宫一号”内的实验仪器不受引力的作用D．对接完成后“天宫一号”的速度大于第一宇宙速度17．（福建省厦门市2012届高三上学期期末质量检查物理试卷、安徽省省城名校2012届高三第四次联考试题）继我国成功发射目标飞行器天官一号之后又在2011年11月1日成功发射神舟八号无人飞行器，2011年11月3日，天宫一号目标飞行器与神舟八号飞船成功实现首次交会对接，下列关于神舟八号、天宫一号的相关分析中错误的是（）A“天宫一号”的发射速度应介干第一宇宙速度与第二宇宙速度之间B ．对接前，“神舟八号”欲追上“天宫一号”，必须在同一轨道上点火加速C ．对接时，“神舟八号”与“天官一号”的加速度相等D ．对接后，“天宫一号”的速度小于第一宇宙速度18．（浙江省五校2012届高三上学期第一次联考）某同学设想驾驶一辆由火箭作动力的陆地太空两用汽车，沿赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以任意增加，不计空气阻力，当汽车速度增加到某一值时，汽车将离开地球成为绕地球做圆周运动的“航天汽车”，对此下列说法正确的是（地球半径R =6400 km ，g 取9.8 m/s 2）（ ）A ．汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大B ．当汽车离开地球的瞬间速度达到7.9 km/sC ．此“航天汽车”环绕地球做匀速圆周运动的最小周期为1 hD ．在此“航天汽车”上弹簧测力计无法测量力的大小18.B 解析：汽车在地面上行驶时，受到竖直向下的重力G 和竖直向上的支持力N 的作用，其合力提供其做圆周运动的向心力，即G-N =mv 2/R ，所以N =G-mv 2/R ，可见，速度v 增加时，支持力N 减小，根据牛顿第三定律，它对地面的压力减小，所以选项A 错误；当汽车离开地球做离心运动的瞬间，重力提供向心力，即mg =mv 2/R ，所以v=7.9km/s m/s 104.68.96=⨯⨯=gR ，选项B 正确；此“航天汽车”环绕地球表面做匀速圆周运动时周期最小为T =min 857.9km/skm 106.43.14223=⨯⨯⨯=v R π，选项C 错误；此“航天汽车”处于完全失重状态，上此“航天汽车”一且依靠重力工作的仪器都无法使用，但弹簧测量计不是依靠重力工作的，所以仍然可以测量力的大小，选项D 错误。