《人造地球卫星》进阶练习（一）.doc

人造地球卫星进阶练习一、单选题1.人造地球卫星在圆形轨道上绕地球运转，它的轨道半径、周期和环绕速度的关系是（）A.半径越小，速度越小，周期越小B.半径越小，速度越大，周期越小C.半径越大，速度越大，周期越小D.半径越大，速度越小，周期越小2.今年 12月2日1时30分，搭载着嫦娥三号的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空并准确入轨，发射圆满成功。“嫦娥三号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时（ ）A.r、v 都将略为减小B.r、v都将保持不变C.r将略为减小，v将略为增大D.r将略为增大，v将略为减小3.地球质量大约是月球质量的81倍，在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为（）A.1：81 B.1：27C.1：9D.1：3二、多选题4.一颗质量为m的卫星绕质量为M的行星做匀速圆周运动，则卫星的周期（）A.与卫星的质量无关B.与卫星的运行速度成正比C.与行星质量M的平方根成正比 D.与卫星轨道半径的次方有关三、填空题5.一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上飞船上备有以下器材： A秒表一只 B质量为m的物体一个 C弹簧测力计一个 D天平一架（带砝码） 宇航员在绕行时及着陆后各做一次测量，依据测量数据，可求得该星球的半径R及质量M，已知引力常量为G （1）绕行时需测量的物理量为 _ ，选用的器材是 _ （填序号） （2）着陆后需测量的物理量为 _ ，选用的器材是 _ （填序号） （3）利用测得的物理量写出半径R= _ ，质量M= _ 参考答案【答案】1.B2.C3.C4.AD5.绕行时的圈数n和所用时间t；A；质量为m的物体的重力F；C；【解析】1.解：人造地球卫星在绕地球做圆周运动时地球对卫星的引力提供圆周运动的向心力 故有=m=m v=，半径越小，速度越大，半径越大，速度越小 T=2，半径越小，周期越小，半径越大，周期越大，故ACD错误，B正确 故选B 根据万有引力提供向心力，即据=m=m求出线速度和周期来求解； 一个天体绕中心天体做圆周运动时万有引力提供向心力，灵活的选择向心力的表达式是我们顺利解决此类题目的基础我们要按照不同的要求选择不同的公式来进行求解 2.试题分析：当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时，由于月球的重心变化(上移)，轨道半径减小，根据万有引力提供向心力得到：，r将略为减小，v将略为增大，C正确。 考点：本题考查了万有引力与卫星运动问题。 3.解：设飞船的位置距离月球中心的距离为r1，距离地球中心的距离为r2，有：地球质量大约是月球质量的81倍， 解得：故C正确，A、B、D错误 故选C 根据万有引力定律公式，抓住万有引力大小相等，求出该位置到月球中心和地球中心的距离之比 解决本题的关键掌握万有引力定律的公式，抓住引力大小相等，求出距离之比 4.解：ACD、卫星绕质行星做匀速圆周运动，设卫星的质量为m，行星的质量为M，轨道半径为r，卫星的周期为T 根据万有引力提供向心力，得，故卫星的周期与卫星的质量m无关，与行星的质量M的平方根成正比，与卫星轨道半径的次方有关，故AD正确、C错误 B、卫星的周期与速度之间的关系，与卫星的运行速度不成正比、也不成反比，还与轨道半径有关故B错误 故选：AD 根据万有引力提供向心力计算出周期的表达式，根据此表达式，讨论与卫星质量、行星质量、轨道半径的关系根据周期与速度的关系式，讨论与速度的关系 本题要掌握万有引力提供向心力这个关系，会根据这个关系选择恰当的向心力的表达式，计算出周期，还要清楚线速度与周期的定义和物理量之间的关系 5.解：对于在行星表面的圆形轨道上的飞船，轨道半径近似等于行星的半径，设为R 由万有引力等于向心力，F=G=mR 解得R= 解上式还得到M=，把R的值代入得M= 因而需要用计时表测量周期T，用弹簧秤测量物体的重力F 周期T=，t是飞船绕行圈数n时所用的时间 代入上式得：R=，M= 所以绕行时需测量的物理量为：绕行时的圈数n和所用时间t；着陆后需测量的物理量为：质量为m的物体的重力F； 故答案为： （1）绕行时的圈数n和所用时间t；A （2）质量为m的物体的重力F；C （3）； 要测量星球的半径R及质量M，根据重力等于万有引力等于向心