北京市高中物理 专题讲解 万有引力（二）课后同步练习一（含解析）新人教版必修2(1).doc

北京市2013-2014学年高中物理 专题讲解 万有引力（二）课后同步练习一（含解析）新人教版必修2题一题面：地球绕太阳做圆周运动的半径为r1、 周期为t1；月球绕地球做圆周运动的半径为r2、 周期为t2。万有引力常量为g，不计周围其它天体的影响，则根据题中给定条件（ ）a 能求出地球的质量b 表达式成立c 能求出太阳与地球之间的万有引力d 能求出地球与月球之间的万有引力题二题面：关于环绕地球运行的卫星，下列说法正确的是（ ）a 分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期b 沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率c 在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同d 沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合题三题面：如图所示，卫星a、b、c在相隔不远的不同轨道上，以地球为中心做匀速圆周运动，且运动方向相同，若在某个时刻恰好在同一直线上，则当卫星a转过一个周期时，下列关于三颗卫星的说法正确的是（）a三颗卫星的位置仍在一条直线上b卫星a的位置超前于b，卫星c的位置滞后于b c卫星a的位置滞后于b，卫星c的位置超前于bd卫星a的位置滞后于b和c题四题面：在地球（看作质量均匀分布的球体）上空有许多同步卫星，下面说法正确的是（）a它们的质量可能不同 b它们的速度大小可能不同c它们的向心加速度大小可能不同 d它们离地心的高度可能不同题五题面：航天宇航员在月球表面完成了如下实验：如图所示，在月球表面固定一竖直光滑圆形轨道，在轨道内的最低点，放一可视为质点的小球，当给小球水平初速度v0时，小球刚好能在竖直面内做完整的圆周运动。已知圆形轨道半径为r，月球的半径为r。求：（1）月球表面的重力加速度g；（2）轨道半径为2r的环月卫星周期t。题六题面：假设某次天文现象中，地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动，如图所示，地球的轨道半径为r，运转周期为t。地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫做地球对该行星的观察视角（简称视角）。已知该行星的最大视角为，当行星处于最大视角处时，是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期。若某时刻该行星正处于最佳观察期，行星、地球的绕太阳的运行方向相同，如图所示，求：（1）该行星绕太阳的运转周期t1（2）问该行星下一次处于最佳观察期至少需要经历多长的时间t答案：见详解详解：（1）设行星的运行半径为r，由几何关系可得：由开普勒第三定律：解得：（2）当再次处于最佳观察期时，如图所示，行星运动转过的角度与地球运动转过的角度差为（）则有：联立解得：课后练习详解题一答案：ac详解：根据万有引力提供向心力，gm()2r，m，选项a正确。开普勒定律是对同一中心天体，b错误；根据f=gm()2r，可知c正确。d错误。题二答案：b详解：根据开普勒第三定律可知，a错误；在椭圆的短轴的两个端点，卫星具有相同的速率。b正确。同步卫星的轨道半径都相同，c错误。不是沿着赤道上空飞行的卫星是没有固定的轨道平面，d错误。题三答案：b详解：根据万有引力提供向心力，有gm2r，离地球越近的卫星，角速度越大。离地球越远的卫星，角速度越小，所以b正确。题四答案：a详解：万有引力提供向心力，有gm2r，同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同，所以同步卫星离地面的高度相同，线速度的大小相同，向心加速度相同，质量可能不同，选项a正确。题五详解：（1）设小球的质量为m，因小球恰好能完成圆周运动，小球在最高点有：，从最低点到最高点的过程根据动能定理有：联立以上两式得：（1） 设月球的质量为m，卫星的质量为对卫星有：对小球有：联立得： 题六答案：见详解详解：（1）设行星的运行半