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2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 開普勒定律 萬有引力定律課時作業(yè) 新人教版必修2 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．宇宙飛船在半徑為R1的軌道上運(yùn)行，變軌后的半徑為R2，R1>R2.宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動，則變軌后宇宙飛船的(　　) A．線速度變小 B．角速度變小 C．周期變大 D．向心加速度變大 2．哈雷彗星繞太陽運(yùn)動的軌道是比較扁的橢圓，下面說法中正確的是(　　) A．彗星在近日點(diǎn)的速率大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)速率 B．彗星在近日點(diǎn)的向心加速度大于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)的向心加速度 C．若彗星的周期為75年，則它的半長軸是地球公轉(zhuǎn)半徑的75倍 D．彗星在近日點(diǎn)的角速度大于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)的角速度 3．如圖所示，A為繞地球做橢圓軌道運(yùn)動的衛(wèi)星，B為地球同步衛(wèi)星，P為A、B兩軌道的交點(diǎn)．下列說法中正確的是(　　) 第3題圖 A．衛(wèi)星A所受萬有引力完全提供向心力 B．衛(wèi)星B相對地面靜止，一定不會與A相撞 C．衛(wèi)星B加速后其軌道可與衛(wèi)星A軌道相同 D．衛(wèi)星A在遠(yuǎn)地點(diǎn)加速后其軌道可以變成比B軌道半徑更大的圓軌道 4．2010年10月1日“嫦娥二號衛(wèi)星”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，衛(wèi)星由地面發(fā)射后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，經(jīng)多次變軌進(jìn)入距離月球表面100km，周期為118min的工作軌道，開始對月球進(jìn)行探測．經(jīng)過一段時間后，如果衛(wèi)星的軌道距月球高度逐漸降低，則“嫦娥二號衛(wèi)星”的(　　) A．線速度逐漸減小 B．角速度逐漸減小 C．周期逐漸減小 D．向心加速度逐漸減小 5．質(zhì)量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運(yùn)動視為勻速圓周運(yùn)動．已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的(　　) A．線速度v＝ B．角速度ω＝ C．運(yùn)行周期T＝2π D．向心加速度a＝ 6．地球赤道上的物體重力加速度為g，物體在赤道上地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a，要使赤道上的物體“飄”起來，地球的轉(zhuǎn)速就應(yīng)為原來的(　　) A.倍 B.倍 C.倍 D.倍 7．“嫦娥”一號月球探測器在環(huán)繞月球運(yùn)行過程中，設(shè)探測器運(yùn)行的一軌道半徑為r，運(yùn)行速率為v，當(dāng)探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時(　　) A．r、v都將略為減小 B．r、v都將保持不變 C．r將略為減小，v將略為增大 D．r將略為增大，v將略為減小 8．近地人造衛(wèi)星1和2繞地球做勻速圓周運(yùn)動的周期分別為T1和T2.設(shè)在衛(wèi)星1、衛(wèi)星2各自所在的高度上的重力加速度大小分別為g1、g2，則(　　) A.＝4/3 B.＝4/3 C.＝2 D.＝2 9．2010年10月1日“嫦娥二號”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道直奔月球，在距月球表面100km的P點(diǎn)進(jìn)行第一次“剎車制動”后被月球捕獲，迸入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行，之后，衛(wèi)星在P點(diǎn)又經(jīng)過第二次“剎車制動”，進(jìn)入距月球表面100km的圓形工作軌道Ⅱ，繞月球做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示．則下列說法正確的是(　　) 第9題圖 A．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上運(yùn)動周期比在軌道Ⅱ上長 B．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上運(yùn)動周期比在軌道Ⅱ上短 C．衛(wèi)星沿軌道Ⅰ經(jīng)P點(diǎn)時的加速度小于沿軌道Ⅱ經(jīng)P點(diǎn)時的加速度 D．衛(wèi)星沿軌道Ⅰ經(jīng)P點(diǎn)時的加速度等于沿軌道Ⅱ經(jīng)P點(diǎn)時的加速度 10．經(jīng)長期觀測發(fā)現(xiàn)，A行星運(yùn)行的軌道半徑為R0，周期為T0但其實(shí)際運(yùn)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．如圖所示，天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側(cè)還存在著一顆未知行星B，則行星B運(yùn)動軌道半徑為(　　) 第10題圖 A．R＝R0 B．R＝R0 C．R＝R0 D．R＝R0 11．地球半徑為R，在距球心r處(r>R)有一同步衛(wèi)星，另有一半徑為2R的星球A，在距球心3r處也有一同步衛(wèi)星，它的周期是48h，那么A星球平均密度與地球平均密度的比值為(　　) A．9∶32 B．3∶8 C．27∶32 D．27∶46 12．假設(shè)嫦娥號登月飛船貼近月球表面做勻速圓周運(yùn)動，測得其周期為T.飛船在月球上著陸后，自動機(jī)器人用測力計測得質(zhì)量為m的儀器重力為P.已知引力常數(shù)為G，由以上數(shù)據(jù)可以求出的量有(　　) (1)月球的半徑 (2)月球的質(zhì)量 (3)月球表面的重力加速度 (4)月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度 (5)月球的平均密度 (6)月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動的周期 A．(1)(2)(3)(6) B．(1)(2)(3)(4)(5) C．(1)(2)(3)(5) D．(2)(3)(4)(5) 課時作業(yè)(十五)　開普勒定律　萬有引力定律 　1.D　【解析】 根據(jù)公式＝m＝mω2R＝mR解得v＝　ω＝　T＝2π ，可見當(dāng)R變小之后，線速度v變大，角速度ω變大，周期T變小，所以A、B、C錯誤，向心加速度a＝.當(dāng)R變小時a變大，所以D正確． 　2.ABD　【解析】 由G＝m得在近日點(diǎn)速率大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)速率，在近日點(diǎn)向心加速度大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)向心加速度，AB正確；由G＝mω2r，近日點(diǎn)角速度較大，D正確；由開普勒第三定律可知＝＝752，R星＝R地．C錯；故選ABD. 　3.D　【解析】 A作橢圓運(yùn)動，所以萬有引力也提供A離心力，因?yàn)锳、B衛(wèi)星軌道相交于P點(diǎn)，同AB可能相撞，B衛(wèi)星加速后，即作離心運(yùn)動，隨著半徑的增大，萬有引力減小，則B繼續(xù)做半徑變大后的勻速圓周運(yùn)動，而不是橢圓運(yùn)動．故ABC錯，D正確，故選D. 　4.C　【解析】 衛(wèi)星環(huán)繞月球做勻速圓周運(yùn)動，由G＝m＝mω2r＝m()2r知，v＝，ω＝，T＝，所以當(dāng)r減小時，線速度增大，A錯；角速度增大，B錯；周期減小，C對；由a＝，r減小時，加速度增大，D錯． 　5.AC　【解析】 由萬有引力等于向心力G＝m可得線速度v＝，選項(xiàng)A正確；角速度ω＝v/R＝＝，選項(xiàng)B錯誤；運(yùn)行周期T＝2πR/v＝ 2π，選項(xiàng)C正確；由G＝ma可得向心加速度a＝，選項(xiàng)D錯誤． 　6.B　【解析】 赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)時：G＋FN＝mR0ω2＝ma，其中FN＝mg.要使赤道上的物體“飄”起來，即變?yōu)榻匦牵瑒t應(yīng)有FN＝0，于是G＝mR0ω′2，所以＝. 　7.C　【解析】 當(dāng)探測器飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)的上空時，相當(dāng)于探測器和月球重心間的距離變小了，由萬有引力定律F＝可知，探測器所受月球的引力將增大，這時的引力略大于探測器以原來軌道半徑運(yùn)行所需要的向心力，探測器將做靠近圓心的運(yùn)動，使軌道半徑略為減小，而且月球的引力對探測器做正功，使探測器的速度略微增加，故A、B、D錯誤，C正確． 　8.B　【解析】 因?yàn)榻匦l(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力全部用來提供向心力，即有G＝m r，可得 r＝，又可認(rèn)為萬有引力與重力相等，故有G＝mg，所以mg＝mr，由此可得：g＝r，將r＝代入得：g＝＝＝，即g∝，所以＝，B正確． 　9.AD　【解析】 由圖可知，衛(wèi)星軌道Ⅰ半長軸大于軌道Ⅱ，由開普勒定律可知，衛(wèi)星在軌道Ⅰ上運(yùn)動周期比在軌道Ⅱ上長，選項(xiàng)A正確B錯誤；衛(wèi)星在同一點(diǎn)所受引力相同，其加速度相同，衛(wèi)星沿軌道Ⅰ經(jīng)P點(diǎn)時的加速度等于沿軌道Ⅱ經(jīng)P點(diǎn)時的加速度，選項(xiàng)D正確C錯誤． 　10.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(cè)，設(shè)行星B的運(yùn)行周期為T，半徑為R，則有t0－t0＝2π，所以T＝，同開普勒第三定律得＝，R＝R0，所以選項(xiàng)A正確． 　11.C　【解析】 根據(jù)萬有引力提供向心力有＝mr可得，計算中心天體質(zhì)量的公式為M＝；根據(jù)題意，A星球的同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球同步衛(wèi)星軌道半徑的3倍，而周期是地球同步衛(wèi)星運(yùn)行周期的2倍，所以A星球的質(zhì)量是地球的＝倍，即M星＝M地，已知A星球的半徑是地球半徑的2倍，那么其體積是地球體積的8倍，即V星＝8V地，所以＝＝＝，選項(xiàng)C正確．本題答案為C. 　12.C　【解析】 自動機(jī)器人用測力計測得質(zhì)量為m的儀器重力為P，可知月球表面的重力加速度為g＝P/m，由于登月飛船繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動，故g＝(2π/T)2R，可以求出月球半徑，由月球表面萬有引力近似等于重力GMm/R2＝mg，可以求出月球質(zhì)量M，將月球視為理想球體，可以求出月球的平均密度ρ＝3π/GT2，至于(4)、(6)從本題條件無法求出，故答案C正確．