《2018-2019學(xué)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(xí)題 新人教版必修2.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)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(xí)題 新人教版必修2.doc（4頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b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(yùn)動(dòng)，離地心越遠(yuǎn)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(shí)30分左右，“神舟七號(hào)”航天員翟志剛出艙活動(dòng)，中國人實(shí)現(xiàn)了首次太空行走．事前采訪翟志剛時(shí)，他說最擔(dān)心的便是永遠(yuǎn)成為太空人．假設(shè)翟志剛出艙后和飛船脫離，則翟志剛將(　　) A．做自由落體運(yùn)動(dòng) B．做平拋運(yùn)動(dòng) C．遠(yuǎn)離地球飛向太空 D．繼續(xù)和飛船一起沿原軌道運(yùn)轉(zhuǎn) 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(duì)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(duì)于地球表面是運(yùn)動(dòng)的 4．假設(shè)地球和火星都繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(zhuǎn)周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期 B．地球公轉(zhuǎn)的線速度小于火星公轉(zhuǎn)的線速度 C．地球公轉(zhuǎn)的向心加速度小于火星公轉(zhuǎn)的向心加速度 D．地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度 5．(多選)目前我國已發(fā)射北斗導(dǎo)航地球同步衛(wèi)星十六顆，大大提高了導(dǎo)航服務(wù)質(zhì)量．下列說法正確的是(　　) A．這些衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行時(shí)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(guān)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(diǎn)在南京的正上方 B．衛(wèi)星運(yùn)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(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器成功實(shí)施了首次交會(huì)對(duì)接．任務(wù)完成后“天宮一號(hào)”經(jīng)變軌升到更高的軌道，等待與“神舟九號(hào)”交會(huì)對(duì)接．變軌前和變軌完成后“天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道均可視為圓軌道，對(duì)應(yīng)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(shí)37分，執(zhí)行我國首次載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)的“神舟九號(hào)”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(hào)”實(shí)現(xiàn)多次交會(huì)對(duì)接、分離，于6月29日10時(shí)許成功返回地面，下列關(guān)于“神舟九號(hào)”與“天宮一號(hào)”的說法正確的是(　　) A．若知道“天宮一號(hào)”的繞行周期，再利用引力常量，就可算出地球的質(zhì)量 B．在對(duì)接前，“神舟九號(hào)”軌道應(yīng)稍低于“天宮一號(hào)”的軌道，然后讓“神舟九號(hào)”加速追上“天宮一號(hào)”并與之對(duì)接 C．在對(duì)接前，應(yīng)讓“神舟九號(hào)”和“天宮一號(hào)”在同一軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，然后讓“神舟九號(hào)”加速追上“天宮一號(hào)”并與之對(duì)接 D．“神舟九號(hào)”返回地面時(shí)應(yīng)在繞行軌道上先減速 9．經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)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(shí)間發(fā)生一次最大的偏離．如圖LZ2－1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(dòng)軌道半徑為(　　) 圖LZ2－1 A．R＝R0 B．R＝R0 C．R＝R0 D．R＝R0 10．假設(shè)地球自轉(zhuǎn)速度達(dá)到使赤道上的物體能“飄”起來(完全失重)．試估算一下，此時(shí)地球上的一天等于多少小時(shí)？(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(zhì)量． (2)若地球的質(zhì)量是某行星質(zhì)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(zhuǎn)周期． 1．BCD　[解析]離地心遠(yuǎn)，說明繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(xiàng)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(yùn)動(dòng)，根據(jù)v＝可知他將和飛船一起沿原軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，選項(xiàng)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?qū)λ娜f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(xiàng)錯(cuò)誤；由于地球自轉(zhuǎn)，與衛(wèi)星軌道面重合的經(jīng)線不斷變化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)是可以的，D項(xiàng)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(yùn)動(dòng)，它們各自所受的萬有引力充當(dāng)向心力．由G＝mr可得T＝2π，又r地v火．選項(xiàng)B不正確．由G＝ma可得a＝，又r地a火．選項(xiàng)C不正確．由G＝mω2r可得ω＝，又r地ω火．選項(xiàng)D正確． 5．BC　[解析]地球同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，由T＝＝2π＝，可知地球同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)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(xiàng)A錯(cuò)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(yùn)行半徑不同，向心加速度不同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 6．BD 7．B　[解析]“天宮一號(hào)”變軌前后都是地球的衛(wèi)星，都由地球?qū)λ娜f有引力充當(dāng)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(jì)算出地球的質(zhì)量，除G、h、T已知外，還必須知道地球的半徑R，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；在對(duì)接前，“神舟九號(hào)”的軌道應(yīng)稍低于“天宮一號(hào)”的軌道，“神舟九號(hào)”加速后做離心運(yùn)動(dòng)，才能到達(dá)較高軌道與“天宮一號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；“神舟九號(hào)”返回地面時(shí)，應(yīng)在圓形軌道上先減速，才能做近心運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)正確． 9．A　[解析]A行星發(fā)生最大偏離時(shí)，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、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(xiàng)正確． 10．1.4h [解析]物體剛要“飄”起來時(shí)，還與地球相對(duì)靜止，其周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，此時(shí)物體只受重力作用，物體“飄”起來時(shí)，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(shè)地球的質(zhì)量為M，地球同步通信衛(wèi)星的質(zhì)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(shè)該行星質(zhì)量為M′，半徑為R′，該行星同步衛(wèi)星質(zhì)量為m′，自轉(zhuǎn)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.