高中物理 第三章 萬(wàn)有引力定律 第4節(jié) 人造衛(wèi)星 宇宙速度1 人造衛(wèi)星發(fā)射同步練習(xí) 教科版必修2.doc
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高中物理 第三章 萬(wàn)有引力定律 第4節(jié) 人造衛(wèi)星 宇宙速度1 人造衛(wèi)星發(fā)射同步練習(xí) 教科版必修2.doc
第4節(jié) 人造衛(wèi)星 宇宙速度1 人造衛(wèi)星發(fā)射(答題時(shí)間:30分鐘)1. 某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的3倍,直徑是地球直徑的3倍。設(shè)想在該行星表面附近繞其做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的周期為T1,在地球表面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的周期為T2,則T1:T2等于( )A. 1:1 B. 3:1 C. 1:3 D. 6:12. 如圖所示,a、b是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆衛(wèi)星,下列說法正確的是( )A. a運(yùn)動(dòng)的線速度比b小 B. a運(yùn)動(dòng)的角速度比b小C. a運(yùn)動(dòng)的周期比b小 D. a運(yùn)動(dòng)的加速度比b小3. 如圖,飛船從軌道1變軌至軌道2。若飛船在兩軌道上都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),不考慮質(zhì)量變化,相對(duì)于在軌道1上,飛船在軌道2上的( )A. 動(dòng)能大 B. 向心加速度大 C. 運(yùn)行周期短 D. 角速度小4. 某一火星探測(cè)器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得該探測(cè)器運(yùn)動(dòng)的周期為T,則火星的平均密度的表達(dá)式為(k是一個(gè)常數(shù))( )A. B. kT C. D. kT2 5. 人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)地球的半徑為R,地面處的重力加速度為g,則人造衛(wèi)星( )A. 繞行的最大線速度為 B. 繞行的最小周期為C. 在距地面高為R處的繞行速度為 D. 在距地面高為R處的周期為6. 我國(guó)發(fā)射的風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星是極地衛(wèi)星,衛(wèi)星飛過兩極上空,其軌道平面與赤道平面垂直,周期為12h;我國(guó)發(fā)射的風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星,周期是24h,由此可知,兩顆衛(wèi)星相比較( )A. 風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星距地面較近 B. 風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星距地面較遠(yuǎn)C. 風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)速度較大 D. 風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)速度較小7. A和B是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星,mA2mB,軌道半徑rB2rA,則A與B的( )A. 加速度之比為41 B. 周期之比為1C. 線速度之比為1 D. 角速度之比為128. 已知“天宮一號(hào)”在地球上空的圓軌道上運(yùn)行時(shí)離地面的高度為h。地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,萬(wàn)有引力常量為G。求:(1)地球的密度為多少? (2)“天宮一號(hào)”在該圓軌道上運(yùn)行時(shí)速度v的大小。1. B 解析:萬(wàn)有引力提供向心力:,推出:,故,B正確。2. C 解析:由題意知衛(wèi)星a、b的半徑滿足rarb,根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力有:,則:由可知,a的半徑小,線速度大,故A錯(cuò)誤;由可知,a的半徑小,角速度大,故B錯(cuò)誤;由可知,a的半徑小,周期小,故C正確;由可知,a的半徑小,運(yùn)動(dòng)的加速度大,故D錯(cuò)誤。故選C。3. D 解析:根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,得到,由這些關(guān)系可以看出,r越大,a、v、越小,而T越大,飛船從軌道1變軌至軌道2,軌道半徑變大,故線速度變小,故動(dòng)能變小,加速度、角速度變小,周期變大,故ABC錯(cuò)誤,D正確,故選D。4. C 解析:研究火星探測(cè)器繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,列出等式:(r為軌道半徑即火星的半徑),得:則火星的密度:由得火星的平均密度:,則A、B、D錯(cuò)誤,C正確。5. A 解析:A. 根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,所以。在地球表面的物體受到的重力等于萬(wàn)有引力,得GMR2g;所以,當(dāng)軌道半徑r越小,則v越大,當(dāng)r最小等于R時(shí),速度v最大,故A正確。B. 根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力,得,當(dāng)r越小,則周期越小,當(dāng)r最小等于地球半徑R,則周期最小為,故B錯(cuò)誤。C. 根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,得,故C錯(cuò)誤。D. 根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,得,故D錯(cuò)誤。故選A。6. AC 解析:由題,“風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星的周期小于“風(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星的周期,根據(jù)公式分析得知,“風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星半徑r較小,距地面較近,故A正確,B錯(cuò)誤;G是常量,M是地球的質(zhì)量,不變,“風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星半徑r較小,由公式,“風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)速度較大,故C正確,D錯(cuò)誤。7. AC 解析:人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)萬(wàn)有引力提供向心力,分析可得:加速度,則,故A正確;周期,則,故B錯(cuò)誤;線速度,則,故C正確;角速度,則,故D錯(cuò)誤。8. 解:(1)地球表面質(zhì)量為m0的物體,有:又得:(2)“天宮一號(hào)”在該圓軌道上運(yùn)行時(shí)萬(wàn)有引力提供向心力:聯(lián)立兩式得:飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí)速度:。