北京市高中物理 专题讲解 万有引力（三）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（三）课后同步练习一（含解析）新人教版必修2题一题面：质量相等的甲、乙两颗卫星分别贴近某星球表面和地球表面围绕其做匀速圆周运动，已知该星球和地球的密度相同，半径分别为r和r，则()a甲、乙两颗卫星的加速度之比等于rr b甲、乙两颗卫星所受的向心力之比等于11c甲、乙两颗卫星的线速度之比等于11 d甲、乙两颗卫星的周期之比等于rr题二题面：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()ag0 bgg cfn0 dfnmg题三题面：据报道，北京时间2012年5月5日夜晚，天空中出现“超级月亮”，这是2012年的最大满月。实际上，月球绕地球运动的轨道是一个椭圆，地球在椭圆的一个焦点上。根据天文学家观测，此时月球距离地球最近，约35.7万公里，与平均距离的比值约为3740。有传言称由于月亮对地球的引力增大，“超级月亮”会引发严重的地震、火山或者其他自然灾害。由以上信息和学过的知识，以下说法中正确的有（ ）a“超级月亮”对地球上的物体引力要比平均距离时大15%左右b此时月球达到最大速度c如果要使月球以此时到地球的距离开始绕地球做圆周运动，需要使月球适当加速d如果已知引力常量g，结合以上信息，可以计算出月球的质量题四题面：有一探测卫星在地球赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，已知地球质量为m，地球半径为r，万有引力常量为g，探测卫星绕地球运动的周期为t。求：（1）探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径；（2）探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的速度大小；（3）在距地球表面高度恰好等于地球半径时，探测卫星上的观测仪器某一时刻能观测到的地球表面赤道的最大弧长。（此探测器观测不受日照影响，不考虑空气对光的折射）题五题面：“嫦娥一号”探月卫星与此前日本发射的“月亮女神号”探月卫星不同，“嫦娥一号”卫星利用ccd相机对月球背面进行成像探测，并获得了月球背面部分区域的影像图。设卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距离月球表面高为h，绕行周期为月球绕地球公转的周期为，轨道半径为r；地球半径为r2，月球半径为r1。 试解答：（1）忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，求月球与地球质量之比；（2）如图所示，当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也与地心到月心的连线垂直时，探月卫星向地球发送所拍摄的照片，则照片传送到地球最少需要多长时间？已知光速为c.课后练习详解题一答案：a详解：由fg和mr3可得万有引力fgrm，又由牛顿第二定律fma可得，a正确。卫星绕星球表面做匀速圆周运动时，万有引力等于向心力，因此b错误。由fgrm，fm可得，选项c错误。由fgrm，fmr可知，周期之比为11，故d错误。题二答案：bc详解：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，mg，宇宙飞船所在处，mg，可得：gg，a错误，b正确题三答案：ab 详解：“超级月亮”出现时即最近时，；平均距离时，；r1r2=3740，联立以上三式，得，选项a正确；系统机械能守恒，在近日点时，势能最小，动能最大，选项b正确；如果要使月球以此时到地球的距离开始绕地球做圆周运动，相当于轨道半径减小，需要月球做向心运动，即需要减速才能使其做圆周运动，选项c错误；已知月球的公转半径和周期只能求出中心天体即地球的质量，而不能求出月球质量，选项d错误。本题答案为ab。题四答案：见详解详解：（1）设卫星质量为m，卫星绕地球运动的轨道半径为r，根据万有引力定律和牛顿运动定律：。解得：（2）设宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时的速度大小为，（3）设宇宙飞船在地球赤道上方a点处，距离地球中心为2r，飞船上的观测仪器能观测到地球赤道上的b点和c点，能观测到赤道上的弧长是，如图所示，则：，观测到地球表面赤道的最大长度：题五答案：见详解详解：（1）月球绕地球公转时，由地球引力提供