2011優(yōu)化方案高三物理復習課時作業(yè) 萬有引力 人造衛(wèi)星

1、1(2010年江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市統(tǒng)考)“神舟七號”繞地球做勻速圓周運動的過程中，下列事件不可能發(fā)生的是()A航天員在軌道艙內能利用彈簧拉力器進行體能鍛煉B懸浮在軌道艙內的水呈現(xiàn)圓球狀C航天員出艙后，手中舉起的五星紅旗迎風飄揚D從飛船艙外自由釋放的伴飛小衛(wèi)星與飛船的線速度相等解析：選C.“神舟七號”做圓周運動的軌道所在空間沒有空氣，五星紅旗不會迎風飄揚2(2009年高考重慶卷)據報道，“嫦娥一號”和“嫦娥二號”繞月飛行器的圓形工作軌道距月球表面分別約為200 km和100 km，運行速率分別為v1和v2.那么，v1和v2的比值為(月球半徑取1700 km)()A. B.C. D.解析：選C.

2、根據衛(wèi)星運動的向心力由萬有引力提供，有Gm，那么衛(wèi)星的線速度跟其軌道半徑的平方根成反比，則有 .3(2009年高考山東理綜卷)2008年9月25日至28日，我國成功實施了“神舟七號”載人航天飛行并實現(xiàn)了航天員首次出艙飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠地點343千米處點火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運行周期約為90分鐘下列判斷正確的是()A飛船變軌前后的機械能相等B飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C飛船在此圓軌道上運動的角速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度D飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時的加速度大于變軌后沿圓軌道運動的加速度解析：選BC.變軌過程中點火加速，機械

3、能增加，A錯萬有引力提供向心力，航天員處于失重狀態(tài)，B對T飛船90分鐘，T同步衛(wèi)星24小時，飛船>同步衛(wèi)星，C對aGM/r2，加速度相等，D錯4(2009年高考福建理綜卷)“嫦娥一號”月球探測器在環(huán)繞月球運行過程中，設探測器運行的軌道半徑為r，運行速率為v，當“嫦娥一號”在飛越月球上一些環(huán)形山中的質量密集區(qū)上空時()Ar、v都將略為減小Br、v都將保持不變Cr將略為減小，v將略為增大Dr將略為增大，v將略為減小解析：選C.由F萬提供向心力可知，在月球上一些環(huán)形山中的質量密集區(qū)上空時，F(xiàn)萬G增大，致使F萬>m，探測器將做向心運動，r減小，機械能中重力勢能減小轉化為動能，故v將略為增大

4、，A、B、D均錯，C正確5(2010年浙江寧波聯(lián)考)據媒體報道，“嫦娥一號”衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道，軌道高度200 km，運行周期127 min.若還知道引力常量和月球平均半徑，僅利用上述條件能求出的是()A月球表面的重力加速度B月球對衛(wèi)星的吸引力C衛(wèi)星繞月球運行的速度D衛(wèi)星繞月球運行的加速度解析：選ACD.由mgG及Gm(Rh)，求得g，故A正確；由于衛(wèi)星的質量未知，月球對衛(wèi)星的吸引力無法求出，故B錯；v，a，故C、D正確6所謂“軌道維持”就是通過控制飛船上發(fā)動機的點火時間和推力的大小和方向，使飛船能保持在預定軌道上穩(wěn)定運行如果不進行軌道維持，由于飛船受軌道上稀薄空氣的摩擦阻力，軌道高度會

5、逐漸降低，在這種情況下，下列說法中正確的是()A飛船受到的萬有引力逐漸增大、線速度逐漸減小B飛船的向心加速度逐漸增大、周期逐漸減小、線速度和角速度都逐漸增大C飛船的動能、重力勢能和機械能都逐漸減小D飛船的重力勢能逐漸減小，動能逐漸增大，機械能逐漸減小解析：選BD.當飛船的高度降低時，受到的萬有引力逐漸增大，向心加速度增大，但萬有引力做的功大于阻力對飛船做的功，飛船線速度增大，選項A錯誤；由公式 知當r減小時，角速度增大，而T，可知周期減小，選項B正確；飛船高度降低，重力勢能減小，由于空氣阻力做負功，使得飛船的機械能減小，選項C錯誤，D正確7(2009年高考全國卷)天文學家新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆

6、行星這顆行星的體積是地球的4.7倍，質量是地球的25倍已知某一近地衛(wèi)星繞地球運動的周期約為1.4小時，引力常量G6.67×1011N·m2/kg2，由此估算該行星的平均密度約為()A1.8×103 kg/m3 B5.6×103 kg/m3C1.1×104 kg/m3 D2.9×104 kg/m3解析：選D.由知該行星的密度是地球密度的5.32倍對近地衛(wèi)星：mR()2，再結合，VR3可解得地球的密度5.57×103 kg/m3，故該行星的密度5.32×2.96×104 kg/m3，D正確8設同步衛(wèi)星離地心的

7、距離為r，運行速率為v1，加速度為a1；地球赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球的半徑為R，則下列比值正確的是()A. B.C. D. 解析：選BD.設地球質量為M，同步衛(wèi)星質量為m1，地球赤道上的物體質量為m2，在地球表面運行的物體質量為m3，由于地球同步衛(wèi)星周期與地球自轉周期相同，則a1r12，a2R22，12，所以，故B選項正確依據萬有引力定律和向心力表達式可得：對m1：Gm1，所以v1 對m3：G，所以v2 式除以式得： ，故D選項正確9“嫦娥一號”奔月飛行過程中，在月球上空有一次變軌是由橢圓軌道a變?yōu)榻聢A形軌道b，如圖448所示在a、b切點處，下列說法

8、正確的是()圖448A衛(wèi)星運行的速度vavbB衛(wèi)星受月球的引力FaFbC衛(wèi)星的加速度aa>abD衛(wèi)星的動能Eka<Ekb解析：選B.在切點處，衛(wèi)星要制動減速，使衛(wèi)星需要的向心力小于月球對衛(wèi)星的萬有引力而做向心運動，所以va>vb，Eka>Ekb，A、D項均錯誤；由于同一位置，衛(wèi)星受到的引力相等，所以加速度也相等，C項錯、B正確10.(2009年高考北京理綜卷)已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，不考慮地球自轉的影響(1)推導第一宇宙速度v1的表達式；(2)若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，運行軌道距離地面高度為h，求衛(wèi)星的運行周期T.解析：(1)設衛(wèi)星的質量為m，地球的

9、質量為M在地球表面附近滿足Gmg得GMR2g衛(wèi)星做圓周運動的向心力等于它受到的萬有引力mG式代入式，得到v1.(2)考慮式，衛(wèi)星受到的萬有引力為FG由牛頓第二定律Fm(Rh)式聯(lián)立解得T .答案：(1)v1(2) 11(2010年北京模擬)2008年9月25日，載人航天宇宙飛船“神舟七號”發(fā)射成功，且中國人成功實現(xiàn)了太空行走，并順利返回地面(1)設飛船在太空環(huán)繞時軌道高度為h，地球半徑為R，地面重力加速度為g，飛船繞地球遨游太空的總時間為t，則“神舟七號”飛船繞地球運轉多少圈？(用給定字母表示)(2)若t3天，h343 km，R6400 km，g10 m/s2，則飛船繞地球運轉的圈數(shù)為多少？解

10、析：(1)在地球表面：gGMgR2在軌道上：m(Rh)T2 · 故n· .(2)代入數(shù)據得：n48圈答案：(1)·(2)48圖449122008年9月25日21時10分，“神舟七號”飛船成功發(fā)射，共飛行2天20小時27分鐘，繞地球飛行45圈后，于9月28日17時37分安全著陸航天員翟志剛著“飛天”艙外航天服，在劉伯明的配合下，成功完成了空間出艙活動，進行了太空行走出艙活動結束后，釋放了伴飛衛(wèi)星，并圍繞軌道艙進行伴飛實驗“神舟七號”是由長征2F運載火箭將其送入近地點為A，遠地點為B的橢圓軌道上的，實施變軌后，進入預定圓軌道，其簡化的模擬軌道如圖449所示假設近地點A距地面高度為h，飛船在預定圓軌道上飛行n圈所用的時間為t，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，