(每日一练)通用版高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识集锦单选题1、嫦娥五号探测器将由长征五号运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空。如果嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球。月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G，不考虑月球的自转，则下列说法正确的是（）A．嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度3𝑔B．月球的平均密度ρ＝04휋퐺푅푡푅푅+ℎC．嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的t时间内，绕月球运转圈数n＝√2휋(푅+ℎ)𝑔0D．根据题给数据可求出月球的第二宇宙速度答案：B解析：B．设月球的质量为M，对于在月球表面处质量为m0的物体有푀푚0m0g0＝G푅2又因为푀ρ＝4휋푅33所以13𝑔ρ＝04휋퐺푅选项B正确；C．嫦娥五号探测器在圆轨道上运动时，有푀푚2휋G＝m()（R＋h）푅+ℎ2푇解得2휋(푅+ℎ)푅+ℎT＝√푅𝑔0故绕月球运转圈数푡푡푅𝑔n＝＝√0푇2휋(푅+ℎ)푅+ℎ选项C错误；D．根据푣2m′g0＝m′푅得月球的第一宇宙速度v＝√𝑔0푅选项D错误；A．因为月球的半径小于地球的半径，月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，所以月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度小于地球的第一宇宙速度，选项A错误。故选B。2、如图所示，火星车与太空舱一起绕火星做匀速圆周运动。某时刻火星车减速与太空舱分离，并沿椭圆轨道第一次到达P点时着陆登上火星（P点为椭圆长轴另一端点）。已知太空舱到火星表面的高度为火星半径的2倍，火星表面的重力加速度为g，火星半径为R。则火星车从分离到着陆所用的时间为（）22푅2푅A．휋√B．2휋√𝑔𝑔27푅27푅C．휋√D．2휋√𝑔𝑔答案：B解析：设火星车的周期2푡，太空舱的周期为푇，根据开普勒第三定律有(2푅)3(3푅)3=(2푡)2푇2对太空舱有푀푚4휋2·3푅퐺=푚(3푅)2푇2又퐺푀=𝑔푅2联立解得2푅푡=2휋√𝑔故ACD错误，B正确。故选B。3、假设未来某一天科技水平足够高，人们能够在地球赤道上建一座高度等于地球同步卫星轨道高度（约360007km）的房子，在这座房子的某一层住户对地板的压力等于其在该楼层所受地球万有引力的，已知地球半径约83为6400km，则该楼层离地面的高度大概为（）A．6400kmB．21200kmC．18000kmD．14800km答案：D解析：假设该楼层距离地心为r，对该楼层的住户分析有푀푚7푀푚4π2퐺−퐺=푚푟푟28푟2푇2假设地球同步卫星距离地心为푟′，对地球同步卫星分析有푀푚′4π2퐺=푚′푟′푟′2푇2对比两式可知1푟=푟′2该楼层离地面的高度11ℎ=푟−푅=푟′−푅=(퐻+푅)−푅22其中H为地球同步卫星轨道高度，R为地球半径，代入数据可知h=14800km故选D。4、如图所示，火星车与太空舱一起绕火星做匀速圆周运动。某时刻火星车减速与太空舱分离，并沿椭圆轨道第一次到达P点时着陆登上火星（P点为椭圆长轴另一端点）。已知太空舱到火星表面的高度为火星半径的2倍，火星表面的重力加速度为g，火星半径为R。则火星车从分离到着陆所用的时间为（）42푅2푅A．휋√B．2휋√𝑔𝑔27푅27푅C．휋√D．2휋√𝑔𝑔答案：B解析：设火星车的周期2푡，太空舱的周期为푇，根据开普勒第三定律有(2푅)3(3푅)3=(2푡)2푇2对太空舱有푀푚4휋2·3푅퐺=푚(3푅)2푇2又퐺푀=𝑔푅2联立解得2푅푡=2휋√𝑔故ACD错误，B正确。故选B。5、一行星围绕某恒星做匀速圆周运动。由天文观测可得其运行周期为T、线速度为v，已知万有引力常量为G，则（）5푣푇A．行星运动的轨道半径为휋4휋2푣2B．行星的质量为퐺푇2푣3푇C．恒星的质量为2휋퐺2휋푣D．恒星表面的重力加速度大小为푇答案：C解析：A．行星做匀速圆周运动，根据线速度与周期的关系可知