北京市高考物理一轮复习 第8讲 万有引力（二）经典精讲2(1).doc

第8讲 万有引力（二）1、2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接。变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2。则 等于()a. b. c. d. 2、如图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的()a动能大b向心加速度大c运行周期长d角速度小3、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行星外侧还存在着一颗未知行星b，则行星b运动轨道半径为()a brr0c rr0 drr04、2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家。如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的()a线速度大于地球的线速度b向心加速度大于地球的向心加速度c向心力仅由太阳的引力提供d向心力仅由地球的引力提供5、在地球的圆形同步轨道上有某一卫星正在运行，则下列说法正确的是()a卫星的重力小于在地球表面时受到的重力b卫星处于完全失重状态，所受重力为零c卫星离地面的高度是一个定值d卫星相对地面静止，处于平衡状态6、关于环绕地球运动的卫星，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7、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t8、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t1月球绕地球公转的周期为t2，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）.9、同重力场作用下的物体具有重力势能一样，万有引力场作用下的物体同样具有引力势能。若取无穷远处引力势能为零，物体距星球球心距离为r时的引力势能为epg(g为引力常量)，设宇宙中有一个半径为r的星球，宇航员在该星球上以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的物体，不计空气阻力，经t秒后物体落回手中，则()a在该星球表面上以 的初速度水平抛出一个物体，物体将不再落回星球表面b在该星球表面上以2 的初速度水平抛出一个物体，物体将不再落回星球表面c在该星球表面上以 的初速度竖直抛出一个物体，物体将不再落回星球表面d在该星球表面上以2的初速度竖直抛出一个物体，物体将不再落回星球表面10、某物体在地面上受到的重力为160 n，将它放在卫星中，在卫星以加速度ag随火箭向上加速上升的过程中，当物体与卫星中的支持物的相互挤压力为90 n时，求此时卫星距地球表面的高度(地球半径r6.4103 km，g10 m/s2)第8讲 万有引力（二）1、：b详解：“天宫一号”做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由gm可得v，则变轨前后，选项b正确。2、：cd详解：因为gmmamr2mr，解得v ，ag，t2 ，因为r增大，所以动能减小，加速度减小，运行周期变长，角速度减小，即只有c、d正确。3、：a详解：a行星发生最大偏离时，a、b行星与恒星在同一直线上，且位于恒星同一侧，设行星b的运行周期为t、半径为r，则有：t0t02，所以t，由开普勒第三定律得：，解得：，a正确。3、：ab详解：飞行器与地球同步绕太阳运动，说明二者角速度、周期相同，则线速度vr，因飞行器的轨道半径大，所以飞行器的线速度大于地球的线速度，a正确；因向心加速度a2r，所以飞行器的向心加速度大于地球的向心加速度，b正确；由题意可知飞行器的向心力应由太阳和地球对飞行器的引力的合力提供，c、d错误。5、：ac详解：在地球的圆形同步轨道上正在运行的卫星，卫星的重力小于在地球表面时受到的重力，卫星处于完全失重状态，所受重力不为零，选项a正确b错误；卫星离地面的高度是一个定值，卫星相对地面静止，处于匀速圆周运动状态，选项c正确d错误。6、：b详解：由开普勒第三定律恒量，可知当圆轨道的半径r与椭圆轨道的半长轴a相等时，两卫星的周期相等，故a项错；沿椭圆轨道运行的卫星在关于长轴对称的两点速率相等，故b项对；所有同步卫星的轨道半径均相等，故c错；沿不同轨道运行的卫星，其轨道平面只要过地心即可，不一定重合，故d错。7、：(1) (2) 详解：(1)设行星的运行半径为r，由几何可得： 由开普勒第三第定律： 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(-2)。则有： 行t-曲t=-2行=曲=联立解得： 8、：（1） （2） 详解：(1)月球绕地球公转时，由地球引力提供向心力，故有同理，探月卫星绕月运动时有：由以上两式联立解得：(2)设探月极地轨道上卫星到地心的距离为l0，则卫星到地面的最短距离为l0-r2，由几何知识得：，故将照片发回地面的时间为： 9、：abd详解：设该星球表面附近的重力加速度为g，物体竖直上抛运动有：v0，在星球表面有：mgg，设绕星球表面做圆周运动的卫星的速度为v1，则mg，联立解得v1 ，a正确；2 ，b正确；从星球表面竖直抛出物体至无穷远速度为零的过程，有mvep0，即mvg，解得v22 ，c错误，d正确。10、：1.92104 km详