《飞向太空》同步练习2.doc

飞向太空 同步练习.若已知行星绕太阳公转的半径为，公转的周期为，万有引力恒量为，则由此可求出（）.某行星的质量.太阳的质量.某行星的密度.太阳的密度答案：根据万有引力充当行星的向心力，得，所以太阳的质量为.要求太阳的密度还需要知道太阳的半径，根据行星绕太阳的运动，既不能求行星的质量也不能求行星的密度.已知下面的哪组数据，可以算出地球的质量地（引力常量为已知）（）.月球绕地球运动的周期及月球到地球中心的距离.地球绕太阳运行周期及地球到太阳中心的距离.人造卫星在地面附近的运行速度和运行周期.地球绕太阳运行的速度及地球到太阳中心的距离答案：要求地球的质量，应利用围绕地球的月球、卫星的运动，根据地球绕太阳的运动只能求太阳的质量，而不能求地球的质量，、选项错.设地球质量为，卫星或月球的轨道半径为，则有所以，地球的质量为再由得，代入上式得所以选项正确.若地球绕太阳公转周期及公转轨道半径分别为和，月球绕地球公转周期和公转轨道半径分别为和，则太阳质量与地球质量之比为（）答案：无论地球绕太阳公转还是月球绕地球公转，统一的公式为即，所以.假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的倍，仍做圆周运动，则（）.根据公式，可知卫星运动的线速度将增大到原来的倍.根据公式，可知卫星所需的向心力将减小到原来的.根据公式，可知地球提供的向心力将减小到原来的.根据上述和中给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的答案：卫星绕地球做圆周运动时，地球对卫星的吸引力提供卫星做圆周运动的向心力，由向知，卫星的轨道半径增大到原来的倍，向心力减小到原来的，选项正确，根据，得.所以，卫星的轨道半径增大到原来的倍，线速度减小到原来的，选项正确.由于随着半径的变化，角速度和线速度都要变化，所以不能根据和得及，故、选项均错.近地卫星线速度为 ，已知月球质量是地球质量的，地球半径是月球半径的倍，则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度约为（）.1.0 答案：卫星在地球（月球）表面附近绕地球（月球）做匀速圆周运动，向心力为地球（月球）对卫星的吸引力，则近地（月）卫星的线速度为近月卫星与近地卫星的线速度之比为所以近月卫星的线速度为 选项正确.如图所示，、是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星，和质量相等且小于的质量，则（）图所需向心力最小、的周期相同且大于的周期、的向心加速度大小相等，且大于的向心加速度、的线速度大小相等，且小于的线速度答案：因卫星运动的向心力就是它们所受的万有引力，而所受的引力最小，故对.由得即卫星的向心加速度与轨道半径的平方成反比，所以、的向心加速度大小相等且小于的向心加速度，错.由得即人造地球卫星运动的周期与其轨道半径三次方的平方根成正比，所以、的周期相等且大于的周期，对.由得即地球卫星的线速度与其轨道半径的平方根成反比，所以、线速度大小相等且小于的线速度，对.所以正确选项为.一颗人造地球卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行，其运行速度是地球第一宇宙速度的倍.答案：由，得星，而第一宇宙速度为近地轨道卫星的线速度，由，故卫星的速度是第一宇宙速度的倍.两个行星质量分别为和，绕太阳运行的轨道半径分别是和，求：（）它们与太阳间的万有引力之比；（）它们的公转周期之比.答案：（）设太阳质量为，由万有引力定律得：两行星与太阳间的万有引力之比为.（）两行星绕太阳的运动看作匀速圆周运动，向心力由万有引力提供，则有（），所以行星绕太阳运动的周期为，则两行星绕太阳的公转周期之比为.要抓住角速度相等的物点，“双量”做圆周运动的和心力是它们间的万有引力，宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不致因万有引力的作用吸引到一起.（）试证它们轨道半径之比、线速度之比都等于质量之反比.（）设二者的质量分别为和，二者相距，试写出它们角速度的表达式.答案：两天体做圆周运动的角速度一定相同，二者轨迹圆的圆心为，圆半径分别为和，如图所示.（）对两天体，由万有引力定律可分别列出1m21m2图所以因为，所以 （）由式得由式得式与式相加化简得.某人在一星球上以速度竖直上抛一物体，经时间物体以速率落回手中，已知该星球的半径为，求此星球上的第一宇宙速度.答案：根据匀变速运动的规律可得，该星球表面的重力加速度为该星球的第一宇宙速度，即为卫星在其表面附近绕它做匀速圆周运动的线速度，该星球对卫星的引力（重力）提供卫星做圆周运动的向心力，则.该星球表面的第一宇宙速度为.思路导引可求中心天体的质量.（）.环绕速度可由得.近地（月）卫星的线速度由得.其中为地（月）球的质量；为地（月）球的半径.（）行星、人造卫星的向心加速度、线速度、角速度、周期都跟轨道半径有关，跟行星、人造地球卫星自身的质量无关.（）遇到行星、人造地球卫星运行问题，天体质量计算问题，只要写出基本规律：向（）就能找出解题思路.（）卫星离地面越高，其线速度越小，周期越大，角速度越小，向心加速度越小.第一宇宙速度由得，为地球半径，而.（）在中学物理中解决天体运动问题，通常把天体的运动看作匀速圆周运动，天体运动的向心力由万有引力提供.根据万有引力定律和向心力的有关公式列出方程，即可求解.请同学们做一做.（）本题第（）问还可根据开普勒第三定律求解，请同学们做一做.关于“双星”问题及类似“双星”问题，要抓住角速度相等的特点，“双星”做圆周运动的向心力是它们间的万有引，即它们的向心力也是大小相同的，还应注意，“双星”做圆周运动的圆心是它们连线上的一点，所以“双星”做匀速圆周运动.求第一宇宙速度时，一定要明确卫星在地球（星球）表面附近绕地球（星球）做圆周运动时的线速度为第一宇宙速度.这时卫星运动的轨道半径为地球（星球）的半径，向心加速度为地球（星球）表面的重力加速度.拓展练习.在地球赤道上的处静止旋转一个小物体.现在设想地球对小物体的万有引力突然消失，则在数小时内，小物体相对于点处的地面来说，将.水平向东飞去 .原地不动，物体对地面的压力消失.向上并渐偏向西方飞去.向上并渐偏向东方飞去答案：.目前的航天飞机的飞行轨道都是近地轨道，一般在地球上空 飞行，绕地球飞行一周的时间为 左右.这样，航天飞机里的宇航员在 内可以见到日落日出的次数应为 答案：.中子星是恒星演变到最后的一种存在形式.()有一密度均匀的星球，以角速度绕自身的几何对称轴旋转.若