高考物理一轮复习 课时作业 第17讲 万有引力定律及其应用.doc

2013届高三物理总复习精品课时作业第17讲 万有引力定律及其应用1关于行星绕太阳运动，下列说法中正确的是( )a所有行星都在不同的椭圆轨道上绕太阳运动b离太阳越近的行星的自转周期越短c行星在近日点的机械能大于其在远日点的机械能d所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相同【解析】所有行星都在不同的椭圆轨道上绕太阳运动，a正确；离太阳越近的行星的公转周期越短，b不对；行星在绕太阳运动的过程中，只有万有引力对其做功，机械能不变，c不对；所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值相同，d正确【答案】ad2一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上用r表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，fn表示人对秤的压力，下列说法中正确的是()ag0bggcfn0 dfnmg【解析】做匀速圆周运动的飞船及其上的人均处于完全失重状态，台秤无法测出其重力，故fn0，c正确，d错误；对地球表面的物体，有mg，宇宙飞船所在处，有mg，可得：gg，a错误，b正确【答案】bc3嫦娥一号的成功撞月为我国月球探测的一期工程划上了圆满句号在撞月前嫦娥一号要进行一系列的实验准备首先嫦娥一号卫星实施变轨，成功将轨道由距月面100 km的圆轨道降至17 km.次日随着相关工作的完成，嫦娥一号卫星再次变轨，重回100 km轨道关于卫星在两个轨道上的运动情况，下列说法中正确的是()a在17 km轨道上运行时的向心加速度较大b在17 km轨道上运行时的速度较小c在17 km轨道上运行时的机械能较小d在17 km轨道上运行时的周期较小【解析】在卫星绕同一天体转动时，轨道半径越小，线速度越大，向心加速度越大，周期越小，故选项a、d正确，b不对；要使卫星的轨道半径变大，外界要对卫星做功，使卫星的速度变大，所以在17 km轨道上运行时的机械能较小，d正确【答案】acd4如图所示，a为静止于地球赤道上的物体，b为绕地球做圆周运动的卫星，且它们在同一平面内已知a、b绕地心运动的周期相同相对于地心，下列说法中正确的是()a物体a和卫星b具有相同大小的加速度b. a、b与地心的连线之间的夹角变小c卫星b运行的线速度值大于物体a的线速度值d卫星只能是与赤道某点相对静止的同步卫星【解析】物体与卫星的角速度相同，半径大的线速度大；由a2r可知卫星的加速度大；该卫星不一定是同步卫星，也可能是和同步卫星相同高度的逆着地球自转方向的卫星【答案】c5据报道，美国和俄罗斯的两颗卫星在太空相撞，相撞地点位于西伯利亚上空500英里(约805公里)相撞卫星的碎片形成太空垃圾，并在卫星轨道附近绕地球运转，国际空间站的轨道在相撞事故地点下方270英里(434公里)若把两颗卫星和国际空间站的轨道都看做圆形轨道，以下关于上述报道的说法正确的是()a这两颗相撞卫星在同一轨道上b这两颗相撞卫星的周期、向心加速度大小一定相等c两相撞卫星的运行速度均大于国际空间站的速度d两相撞卫星的运行周期均大于国际空间站的运行周期【解析】两卫星相撞，则必在空间同一位置，则r相同，但所在轨道平面不一定相同，a错误；由于两卫星运行的轨道是圆形轨道，根据t和a可知两相撞卫星运行的周期t和加速度a相同，b项正确；r越大，t越大，所以两卫星运行周期均大于国际空间站的运行周期，周期越大，运行速率越小，所以c项错误，d项正确【答案】bd6 2009年被确定为国际天文年，以此纪念伽利略首次用望远镜观测星空400周年从伽利略的“窥天”创举，到20世纪发射太空望远镜天文卫星，天文学发生了巨大飞跃.2009年5月14日，欧洲航天局又发射了两颗天文卫星，它们飞往距离地球约160万公里的第二拉格朗日点(图中l2)l2点处在太阳与地球连线的外侧，在太阳和地球的引力共同作用下，卫星在该点能与地球一起绕太阳运动(视为圆周运动)，且时刻保持背对太阳和地球的姿势，不受太阳的干扰而进行天文观测不考虑其他星球影响，下列关于工作在l2点的天文卫星的说法中正确的是()a它离地球的距离比地球同步卫星离地球的距离小b它绕太阳运行的角速度比地球运行的角速度大c它绕太阳运行的线速度与地球运行的线速度大小相等d它绕太阳运行的向心加速度比地球的向心加速度大【解析】天文卫星离地球的距离远比地球同步卫星离地球的距离大，a不对；天文卫星绕太阳运行的角速度与地球运行的角速度相等，b不对；根据vr，天文卫星绕太阳运行的线速度大于地球运行的线速度，c不对；根据a2r，天文卫星绕太阳运行的向心加速度比地球的向心加速度大，d选项正确【答案】d7嫦娥一号探月卫星以圆形轨道绕月飞行，卫星将获取的信息以微波信号发回地球假设卫星绕月的轨道平面与地月连心线共面，各已知物理量如表中所示.地球质量月球质量地球半径月球半径月球表面重力加速度月球绕地轨道半径卫星绕月轨道半径mmrr1g1rr1(1)嫦娥一号在奔月过程中受地球和月球引力相等时离月球表面的高度为多少？(2)嫦娥一号绕月球一周所用的时间为多少？【解析】(1)设卫星的质量为m，由万有引力定律得：卫星受地球和月球引力相等，有：gg又l1l2r，卫星到月球表面的距离sl2r1联立解得：sr1.(2)由月球对卫星的万有引力提供向心力得：gm()2r1在月球表面有：gmg1解得卫星绕月球一周所用的时间为： t.【答案】(1)r1(2)8有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动)，以速度v接近行星表面匀速飞行，测出飞船绕行星运动的周期为t.已知引力常量为g，则以下说法不正确的是()a该行星的半径为b该行星的平均密度为c无法测出该行星的质量d该行星表面的重力加速度为【解析】由t可得：r，a正确；由m可得：m，c错误；由mr3得：，b正确；由mg得：g，d正确【答案】c9韩国用运载火箭“罗老号”将一颗近地科学技术卫星送入太空，卫星未能进入预定轨道而坠毁；我国发射的“帕拉帕d”同步卫星，在近地点进行了成功变轨则下列关于两卫星的说法不正确的是()a“帕拉帕d”在近地点变轨前后，其轨道半长轴的三次方与周期的二次方比值不变b两卫星设计的轨道半长轴的三次方与设计的周期二次方比值相同c韩卫星坠毁过程中，卫星所受万有引力大于其做圆周运动所需向心力d“帕拉帕d”在近地点变轨前后，卫星机械能不变【解析】由开普勒行星运动定律易知a、b正确；韩卫星在坠毁过程中，卫星做向心运动，则卫星所受万有引力大于其做圆周运动所需向心力，c正确；“帕拉帕d”在近地点变轨的过程中，卫星本身动力系统导致机械能变化，d项错误；综上所述只有d项符合题意【答案】d10继我国嫦娥一号卫星精准撞击月球后，日本“月亮女神号”探月卫星再次成功撞击月球这是人类探索宇宙奥秘，实现登月梦想过程中的又一重大事件图示是“月亮女神号”卫星撞月的模拟图，卫星在控制点开始进入撞月轨道假定卫星进入撞月轨道之前绕月球做匀速圆周运动，已知运动的半径为r，运动的周期为t，引力常量为g.以下说法正确的是()a由题给的信息可求出月球的质量b由题给的信息可求出月球对“月亮女神号”卫星的引力c“月亮女神号” 卫星在控制点应减速d“月亮女神号” 卫星在地面的发射速度应大于11.2 km/s【解析】由gmr可求得月球的质量m，选项a正确；因卫星的质量未知，所以月球对卫星的引力不能求得，选项b错误；卫星在控制点减速，卫星做向心运动，便可进入撞月轨道，选项c正确；当卫星在地面的发射速度大于11.2 km/s时，就会脱离地球的束缚，选项d错误【答案】ac11我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在b处对接已知空间站绕月轨道半径为r，周期为t，引力常量为g，下列说法中正确的是()a图中航天飞机正加速飞向b处b航天飞机在b处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速c根据题中条件可以算出月球的质量d根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小【解析】月球对航天飞机的引力与其速度的夹角小于90，故航天飞机飞向b处时速度增大，即加速，a正确；b处基本上是椭圆轨道的近月点，航天飞机在该处所受月球引力小于它所需的向心力，而在圆形轨道上运动时要求月球引力等于所需向心力，故b正确；由gmr知月球质量可表示为m，c正确；因空间站的质量未知，故d错误【答案】abc12为了迎接太空时代的到来，美国国会通过了一项计划：在2050年前建造成太空升降机，就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上，另一端系住升降机，放开绳，升降机能到达地球上，人坐在升降机里，在卫星上通过电动机把升降机拉到卫星上已知地球表面的重力加速度g10 m/s2，地球半径r6400 km.在地球表面时某人用弹簧测力计称得某物体重32 n，站在升降机中，当升降机以加速度a(g为地球表面处的重力加速度)竖直加速上升时，