2018-2019學年高中物理第六章萬有引力與航天專題課人造衛(wèi)星問題習題新人教版必修2 .doc

《2018-2019學年高中物理第六章萬有引力與航天專題課人造衛(wèi)星問題習題新人教版必修2 .doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019學年高中物理第六章萬有引力與航天專題課人造衛(wèi)星問題習題新人教版必修2 .doc（4頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

專題課人造衛(wèi)星問題 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(多選)人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，離地心越遠的衛(wèi)星(　　) A．線速度越大 B．角速度越小 C．周期越大 D．向心加速度越小 2．2008年9月27日16時30分左右，“神舟七號”航天員翟志剛出艙活動，中國人實現(xiàn)了首次太空行走．事前采訪翟志剛時，他說最擔心的便是永遠成為太空人．假設翟志剛出艙后和飛船脫離，則翟志剛將(　　) A．做自由落體運動 B．做平拋運動 C．遠離地球飛向太空 D．繼續(xù)和飛船一起沿原軌道運轉 3．(多選)可以發(fā)射一顆這樣的人造地球衛(wèi)星，使其圓軌道(　　) A．與地球表面上某一緯線(非赤道)是共面同心圓 B．與地球表面上某一經(jīng)線所決定的圓是共面同心圓 C．與地球表面上的赤道線是共面同心圓，且衛(wèi)星相對于地球表面是靜止的 D．與地球表面上的赤道線是共面同心圓，但衛(wèi)星相對于地球表面是運動的 4．假設地球和火星都繞太陽做勻速圓周運動，已知地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離，那么(　　) A．地球公轉周期大于火星的公轉周期 B．地球公轉的線速度小于火星公轉的線速度 C．地球公轉的向心加速度小于火星公轉的向心加速度 D．地球公轉的角速度大于火星公轉的角速度 5．(多選)目前我國已發(fā)射北斗導航地球同步衛(wèi)星十六顆，大大提高了導航服務質量．下列說法正確的是(　　) A．這些衛(wèi)星環(huán)繞地球運行時可以不在同一軌道上 B．這些衛(wèi)星的角速度相同 C．這些衛(wèi)星的速度大小相等 D．這些衛(wèi)星的向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等 6．(多選)關于地球同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是(　　) A．如果需要，衛(wèi)星可以定點在南京的正上方 B．衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 C．各衛(wèi)星的角速度大小不相同 D．各衛(wèi)星的軌道半徑大小都相等 7．2011年11月3日，“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器成功實施了首次交會對接．任務完成后“天宮一號”經(jīng)變軌升到更高的軌道，等待與“神舟九號”交會對接．變軌前和變軌完成后“天宮一號”的運行軌道均可視為圓軌道，對應的軌道半徑分別為R1、R2，線速度大小分別為v1、v2.則等于(　　) A. B. C. D. 8．(多選)2012年6月16日18時37分，執(zhí)行我國首次載人交會對接任務的“神舟九號”載人飛船發(fā)射升空，在距地面343公里的近圓軌道上，與等待已久的“天宮一號”實現(xiàn)多次交會對接、分離，于6月29日10時許成功返回地面，下列關于“神舟九號”與“天宮一號”的說法正確的是(　　) A．若知道“天宮一號”的繞行周期，再利用引力常量，就可算出地球的質量 B．在對接前，“神舟九號”軌道應稍低于“天宮一號”的軌道，然后讓“神舟九號”加速追上“天宮一號”并與之對接 C．在對接前，應讓“神舟九號”和“天宮一號”在同一軌道上繞地球做圓周運動，然后讓“神舟九號”加速追上“天宮一號”并與之對接 D．“神舟九號”返回地面時應在繞行軌道上先減速 9．經(jīng)長期觀測發(fā)現(xiàn)，A行星運行的軌道半徑為R0，周期為T0，但其實際運行的軌道與圓軌道總存在一些偏離，且周期性地每隔t0時間發(fā)生一次最大的偏離．如圖LZ2－1所示，天文學家認為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側還存在著一顆未知行星B，則行星B運動軌道半徑為(　　) 圖LZ2－1 A．R＝R0 B．R＝R0 C．R＝R0 D．R＝R0 10．假設地球自轉速度達到使赤道上的物體能“飄”起來(完全失重)．試估算一下，此時地球上的一天等于多少小時？(地球半徑取6.4106m，g取10m/s2) 11．已知地球半徑為R，引力常量為G，地球同步通信衛(wèi)星周期為T，它離地面的高度約為地球半徑的6倍． (1)求地球的質量． (2)若地球的質量是某行星質量的16倍，地球的半徑是該行星半徑的2倍．該行星的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍，求該行星的自轉周期． 1．BCD　[解析]離地心遠，說明繞地球做勻速圓周運動的半徑大，則由公式＝ma＝m＝mω2R＝mR可得，R越大，則向心加速度a越小，速度v越小，角速度ω越小，周期T越大，選項B、C、D正確． 2．D　[解析]翟志剛出艙后和飛船脫離，則翟志剛和飛船一樣都是靠地球的引力繼續(xù)做圓周運動，根據(jù)v＝可知他將和飛船一起沿原軌道運轉，選項D正確． 3．CD　[解析]發(fā)射人造地球衛(wèi)星，必須使衛(wèi)星受到的地球對它的萬有引力提供向心力，若其圓軌道與地球表面上某一緯線(非赤道)是共面同心圓，則衛(wèi)星受的萬有引力與軌道半徑有一非零的夾角，A項錯誤；由于地球自轉，與衛(wèi)星軌道面重合的經(jīng)線不斷變化，B項錯誤；C項是可以的，D項也是可以的，只是衛(wèi)星不是地球同步衛(wèi)星． 4．D　[解析]地球和火星繞太陽做勻速圓周運動，它們各自所受的萬有引力充當向心力．由G＝mr可得T＝2π，又r地v火．選項B不正確．由G＝ma可得a＝，又r地a火．選項C不正確．由G＝mω2r可得ω＝，又r地ω火．選項D正確． 5．BC　[解析]地球同步衛(wèi)星與地球自轉的周期相同，由T＝＝2π＝，可知地球同步衛(wèi)星運動角速度相同，軌道半徑相同，線速度大小相等，一定在相同軌道上，選項A錯誤，B、C正確；由a＝rω2＝知，地球同步衛(wèi)星與靜止在赤道上物體的周期相同，但運行半徑不同，向心加速度不同，選項D錯誤． 6．BD 7．B　[解析]“天宮一號”變軌前后都是地球的衛(wèi)星，都由地球對它的萬有引力充當向心力．由G＝m得v＝，所以，＝，故B正確． 8．BD　[解析]由＝m(R＋h)可知，要計算出地球的質量，除G、h、T已知外，還必須知道地球的半徑R，故A項錯誤；在對接前，“神舟九號”的軌道應稍低于“天宮一號”的軌道，“神舟九號”加速后做離心運動，才能到達較高軌道與“天宮一號”實現(xiàn)對接，故B項正確，C項錯誤；“神舟九號”返回地面時，應在圓形軌道上先減速，才能做近心運動，D項正確． 9．A　[解析]A行星發(fā)生最大偏離時，A、B行星與恒星在同一直線上，且位于恒星同一側，設行星B的運行周期為T、軌道半徑為R，則有：t0－t0＝2π，所以T＝，由開普勒第三定律得＝，解得R＝R0，A項正確． 10．1.4h [解析]物體剛要“飄”起來時，還與地球相對靜止，其周期等于地球自轉周期，此時物體只受重力作用，物體“飄”起來時，軌道半徑為R地，據(jù)萬有引力定律有 mg＝＝mR地 得T＝＝s＝5024s＝1.4h. 11．(1)　(2)T [解析] (1)設地球的質量為M，地球同步通信衛(wèi)星的質量為m，地球同步通信衛(wèi)星的軌道半徑為r，則r＝7R，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有 G＝mr 解得M＝. (2)設該行星質量為M′，半徑為R′，該行星同步衛(wèi)星質量為m′，自轉周期為T′，軌道半徑為r′，則r′＝3.5R′，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有 G＝m′r′ 解得T′2＝＝ 又因地球同步通信衛(wèi)星周期T2＝ 聯(lián)立解得T′＝T.