高中物理 第三章 萬有引力定律 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 教科版必修2.doc
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第4節(jié) 人造衛(wèi)星 宇宙速度1 人造衛(wèi)星發(fā)射 (答題時間:30分鐘) 1. 某行星的質量是地球質量的3倍,直徑是地球直徑的3倍。設想在該行星表面附近繞其做圓周運動的人造衛(wèi)星的周期為T1,在地球表面附近繞地球做圓周運動的人造衛(wèi)星的周期為T2,則T1:T2等于( ) A. 1:1 B. 3:1 C. 1:3 D. 6:1 2. 如圖所示,a、b是繞地球做圓周運動的兩顆衛(wèi)星,下列說法正確的是( ) A. a運動的線速度比b小 B. a運動的角速度比b小 C. a運動的周期比b小 D. a運動的加速度比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動,不考慮質量變化,相對于在軌道1上,飛船在軌道2上的( ) A. 動能大 B. 向心加速度大 C. 運行周期短 D. 角速度小 4. 某一火星探測器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運動,測得該探測器運動的周期為T,則火星的平均密度ρ的表達式為(k是一個常數)( ) A. ρ= B. ρ=kT C. ρ= D. ρ=kT2 5. 人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,設地球的半徑為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. 我國發(fā)射的風云一號氣象衛(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;我國發(fā)射的風云二號氣象衛(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. 風云一號氣象衛(wèi)星距地面較近 B. 風云一號氣象衛(wèi)星距地面較遠 C. 風云一號氣象衛(wèi)星的運動速度較大 D. 風云一號氣象衛(wèi)星的運動速度較小 7. A和B是繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星,mA=2mB,軌道半徑rB=2rA,則A與B的( ) A. 加速度之比為4∶1 B. 周期之比為∶1 C. 線速度之比為∶1 D. 角速度之比為1∶2 8. 已知“天宮一號”在地球上空的圓軌道上運行時離地面的高度為h。地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,萬有引力常量為G。求: (1)地球的密度為多少? (2)“天宮一號”在該圓軌道上運行時速度v的大小。 1. B 解析:萬有引力提供向心力:,推出:,故,B正確。 2. C 解析:由題意知衛(wèi)星a、b的半徑滿足ra<rb,根據萬有引力提供圓周運動的向心力有:,則:由可知,a的半徑小,線速度大,故A錯誤;由可知,a的半徑小,角速度大,故B錯誤;由可知,a的半徑小,周期小,故C正確;由可知,a的半徑小,運動的加速度大,故D錯誤。故選C。 3. D 解析:根據萬有引力提供向心力,得到,,,,由這些關系可以看出,r越大,a、v、ω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,故動能變小,加速度、角速度變小,周期變大,故ABC錯誤,D正確,故選D。 4. C 解析:研究火星探測器繞火星做勻速圓周運動,根據萬有引力提供向心力,列出等式:(r為軌道半徑即火星的半徑),得: ① 則火星的密度: ② 由①②得火星的平均密度:,則A、B、D錯誤,C正確。 5. A 解析:A. 根據萬有引力提供向心力,所以。 在地球表面的物體受到的重力等于萬有引力,得GM=R2g;所以,當軌道半徑r越小,則v越大,當r最小等于R時,速度v最大,故A正確。 B. 根據萬有引力等于向心力,得,當r越小,則周期越小,當r最小等于地球半徑R,則周期最小為,故B錯誤。 C. 根據萬有引力提供向心力,得=,故C錯誤。 D. 根據萬有引力提供向心力,得=,故D錯誤。故選A。 6. AC 解析:由題,“風云一號”氣象衛(wèi)星的周期小于“風云二號”氣象衛(wèi)星的周期,根據公式分析得知,“風云一號”氣象衛(wèi)星半徑r較小,距地面較近,故A正確,B錯誤;G是常量,M是地球的質量,不變,“風云一號”氣象衛(wèi)星半徑r較小,由公式,“風云一號”氣象衛(wèi)星的運動速度較大,故C正確,D錯誤。 7. AC 解析:人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時萬有引力提供向心力==, 分析可得:加速度,則=,故A正確; 周期,則=,故B錯誤; 線速度,則,故C正確; 角速度,則,故D錯誤。 8. 解:(1)地球表面質量為m0的物體,有:① 又 ② 得: (2)“天宮一號”在該圓軌道上運行時萬有引力提供向心力:=③ 聯立①③兩式得:飛船在圓軌道上運行時速度:。- 配套講稿:
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