【导与练】高考物理大一轮复习 专题强化练4 新人教版 (1).doc

专题强化练四a对点训练练熟基础知识题组一近地卫星、赤道上物体及同步卫星的运动问题1甲、乙为人造地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的轨道平面也与赤道共面但高度略低于同步卫星的高度，假设两卫星都做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()a乙的周期小于甲的周期b乙运行的速度为第一宇宙速度c乙的向心加速度小于甲的向心加速度d甲在运动的过程中可以经过北极的上方解析根据开普勒第三定律可知，对同一个中心天体而言，卫星的轨道半径越大，周期就越长，a正确；第一宇宙速度是环绕地球运行的最大线速度，b错误；由ma可得轨道半径大的卫星加速度小，c错误；地球同步卫星只能在赤道的正上空，不可能过北极的正上方，d错误答案a2“神舟十号”在发射后，首先在轨道倾角424、近地点高度200公里、远地点高度347公里的椭圆轨道上运行5圈，实施变轨后，进行343公里的圆轨道如果每看到一次“日出”就看成是一天，则当“神舟十号”在343公里的圆轨道上运行时，24小时内宇航员相当于在太空中度过的“天数”为(地球半径r为6 370 km)()a16 b24 c1 d8解析在距离地球表面约343 km高度环绕地球飞行时，由gmr和gmgr2可得“神舟十号”的运行周期为15 h，则宇航员在24 h内可以看到16次日出，因此在太空中度过的“天数”约为16天，选项a正确答案a3某空间站正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致关于该空间站说法正确的有()a其运行的加速度一定小于其所在高度处的重力加速度b其运行的速度等于同步卫星运行速度的倍c站在地球赤道上的人观察到它向东运动d在空间站工作的宇航员因受力平衡而在空间站内悬浮或静止解析空间站运行的加速度和其所在位置的重力加速度均由其所受万有引力提供，故a错误；由gmv，运行速度与轨道半径的平方根成反比，并非与离地高度的平方根成反比，故b错误；由gm2rt2r，所以空间站运行周期小于地球自转的周期，故c正确；空间站内的宇航员所受万有引力完全提供向心力，处于完全失重状态，d错误答案c4(2013重庆南开中学模拟)假设地球是一半径为r、质量分布均匀的球体，设想在地下以地心为圆心、半径为r处开凿一圆形隧道，在隧道内有一小球绕地心做匀速圆周运动，且对隧道内外壁的压力为零，如图3所示已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，地球的第一宇宙速度为v1，小球的线速度为v2则等于()图3a b c d解析由得v又因mr3得v，所以vr，故选项c正确答案c5有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图4所示，则有()图4aa的向心加速度等于重力加速度gbb在相同时间内转过的弧长最长cc在4 h内转过的圆心角是dd的运动周期有可能是20 小时解析对a：fnma，又mg，故av1，设轨道上的b点速度为vb，飞船在b点由轨道变轨到轨道为离心运动，则g，则vbv3v1，选项b正确；由mgg，得g，选项c错误；由gm24r和gm2r，解得t1t381，选项d错误答案b11(2013安徽卷，17)质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为ep，其中g为引力常量，m为地球质量、该卫星原来在半径为r1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为r2，此过程中因摩擦而产生的热量为()agmm bgmmc d解析人造卫星绕地球做圆周运动的向心力由万有引力提供根据万有引力提供向心力得gm而动能ekmv2由式得ek由题意知，引力势能ep由式得卫星的机械能eekep由功能关系知，因摩擦而产生的热量qe减e1e2，故选项c正确答案cb深化训练提高能力技巧12北京时间2012年4月16日天文爱好者迎来了土星冲日的美丽天象，观赏到了美丽的“指环王”土星是夜空最美丽的星球之一，它是肉眼易见的大行星中离地球最远的，在望远镜中，其外形像一顶草帽，被誉为“指环王”土星冲日是指土星和太阳正好分处地球两侧，三者几乎成一条直线，此时土星与地球距离最近，亮度也最高，是观测的最佳时机冲日前后，太阳刚从西方落下，土星便由东方升起，直到天亮由西方落下，整夜可见，是一年中观测土星最好的时机该天象大约每378天发生一次，基本上是一年一度已知土星和地球绕太阳公转的方向相同，则()图8a土星公转的速率比地球大b土星公转的向心加速度比地球大c土星公转的周期约为11104天d假如土星适度加速，有可能与地球实现对接解析根据gm可得，半径r越大，线速度越小，a错误；由mag可得，半径r越大，向心加速度越小，b错误；若土星加速，则半径变大，不可能与地球实现对接，d错误；由t2，其中t1365天，t378天，分析可知只有c正确答案c13(2013辽宁省实验中学检测)在圆轨道上做匀速圆周运动的国际空间站里，一宇航员手拿一只小球相对于太空舱静止“站立”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，如图9所示下列说法正确的是()图9a宇航员相对于地球的速度介于79 km/s与112 km/s之间b若宇航员相对于太空舱无初速释放小球，小球将落到“地面”上c宇航员将不受地球的引力作用d宇航员对“地面”的压力等于零解析79 km/s是发射卫星的最小速度，是卫星环绕地球运行的最大速度，可见， 所有环绕地球运转的卫星、飞船等，其运行速度均小于79 km/s，故a错误；若宇航员相对于太空舱无初速释放小球，由于惯性，小球仍具有原来的速度，所以地球对小球的万有引力正好提供它做匀速圆周运动需要的向心力，即gm，其中m为小球的质量，故小球不会落到“地面”上，而是沿原来的轨道继续做匀速圆周运动，故b错误；宇航员受地球的引力作用，此引力提供宇航员随空间站绕地球做圆周运动的向心力，否则宇航员将脱离圆周轨道，故c错；因宇航员受的引力全部提供了向心力，宇航员不能对“地面”产生压力，处于完全失重状态，d正确答案d14(2013湖北联考)经长期观测发现，a行星运行的轨道半径为r0，周期为t0，但其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离如图10所示，天文学家认为形成这种现象的原因可能是a行星外侧还