鲁科版必修2 离心运动 第1课时 作业.doc

(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)1我国发射北斗compassg1地球同步卫星，对于这颗已发射的同步卫星，下列说法中正确的是()a它们的运行速度大小相等，且都小于7.9 km/sb它们运行周期可能不同c它们离地心的距离可能不同d它们的向心加速度与静止在赤道上的物体的向心加速度大小相等解析：同步卫星的运行周期、角速度与地球自转周期、角速度相同，因此同步卫星高度固定，线速度固定且小于第一宇宙速度7.9 km/s，因此选项a正确，选项b、c错误；同步卫星与赤道物体比较，周期、角速度相同，半径不同，因此向心加速度不同，选项d错误答案：a2全球定位系统(gps)有24颗卫星分布在绕地球的6个轨道上运行，距地面的高度都为2万千米已知地球同步卫星离地面的高度为3.6万千米，地球半径约为6 400 km，则全球定位系统的这些卫星的运行速度约为()a3.1 km/sb3.9 km/sc7.9 km/s d11.2 km/s解析：由万有引力定律得，gm，gmrv2，即v1v2，代入数值得，v13.9 km/s.答案：b3有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面处重力加速度的4倍，则该星球的质量将是地球质量的()a.b4倍c16倍d64倍解析：天体表面的重力加速度：g，又知，所以m，故364，d正确答案：d4若已知月球绕地球运动可近似看做匀速圆周运动，并且已知月球的轨道半径r，它绕地球运动的周期t，万有引力常量是g，由此可以知道()a月球的质量mb地球的质量mc月球的平均密度d地球的平均密度解析：由得m.答案：b5地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为r，引力常量为g，可估计地球的平均密度为()a. b.c. d.解析：忽略地球自转的影响，对于处于地球表面的物体，有mgg，又地球质量mvr3.代入上式化简可得地球的平均密度.答案：a6一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上已知万有引力常量g，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为()a.b.c. d.解析：由万有引力提供向心力得：gmr2而mr3，rr，解得t，故正确答案为d.答案：d7中俄联合实施探测火星计划，由中国负责研制的“萤火一号”火星探测器将与俄罗斯研制的“福布斯土壤”火星探测器一起由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星已知火星的质量约为地球质量的1/9，火星的半径约为地球半径的1/2.下列关于火星探测器的说法中正确的是()a发射速度只要大于第一宇宙速度即可b发射速度只有达到第三宇宙速度才可以c发射速度应大于第二宇宙速度、小于第三宇宙速度d火星探测器环绕火星运行的最大速度约为第一宇宙速度的解析：根据三个宇宙速度的意义，可知选项a、b错误，选项c正确；已知m火m地/9、r火r地/2，则：0.5，选项d正确答案：cd8.“天宫一号”被长征二号火箭发射后，准确进入预定轨道，如图所示，“天宫一号”在轨道1上运行4周后，在q点开启发动机短时间加速，关闭发动机后，“天宫一号”沿椭圆轨道2运行到达p点，开启发动机再次加速，进入轨道3绕地球做圆周运动，“天宫一号”在图示轨道1、2、3上正常运行时，下列说法正确的是()a“天宫一号”在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率b“天宫一号”在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度c“天宫一号”在轨道1上的经过q点的加速度大于它在轨道2上经过q点的加速度d“天宫一号”在轨道2上经过p点的加速度等于它在轨道3上经过p点的加速度解析：据v，可知v3v1，选项a错误；据可知31，选项b错误；加速度与万有引力大小有关，r相同，则a相同，与轨道无关，选项c错误，选项d正确答案：d9我国研制的月球卫星“嫦娥二号”已发射升空，已知月球质量为m，半径为r，引力常量为g.以下说法正确的是()a在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为b在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，物体落回到抛出点所用时间为c在月球上发射一颗绕其沿圆形轨道运行的卫星的最大运行速度为 d在月球上发射一颗绕其沿圆形轨道运行的卫星的最大周期为2r解析：由万有引力定律可知，在月球表面上有：mg，可得月球表面重力加速度为：g，则以v0上抛时，上升的最大高度为：h，可知a错误；返回出发点所需的时间为：t，可得：t，故b正确；环月卫星运行速度最大时，轨道半径为r，由m，得v，则c错误；由以上可知环月卫星只有最小周期且为t2r，没有最大周期，d错误答案：b10如图，地球赤道上山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动设e、p、q的圆周运动速率分别为ve、vp、vq，向心加速度分别为ae、ap、aq，则()aaeaqapaqcvevpvpvq解析：由gm可得：v，则vpvq，山丘e与同步卫星q具有相同的角速度，由vr可得：vqve，故有vpvqve，所以c、d均错误；由gma可知a，则apaq，由ar2，则aqae，所以a正确，b错误答案：a11北京飞控中心对“天宫一号”的对接机构进行测试，确保满足交会对接要求，在“神舟八号”发射之前20天，北京飞控中心将通过3至4次轨道控制，对“天宫一号”进行轨道相位调整，使其进入预定的交会对接轨道，等待神舟八号到来，要使“神舟八号”与“天宫一号”交会，并最终实现对接，“神舟八号”为了追上“天宫一号”()a应从较低轨道上加速b应从较高轨道上加速c应在从同空间站同一轨道上加速d无论在什么轨道上只要加速就行解析：“神舟八号”要追上“天宫一号”，不能像汽车或飞机那样，对准目标加速飞去，因为在同一轨道上“神舟八号”一旦加速，它就离开原来轨道，进入另外一条较高的椭圆轨道，为了缩短距离，“神舟八号”应该从较低轨道加速，加速后轨道高度升高，才能与“天宫一号”在同一轨道上完成对接据gm2r，得t2，先让“神舟八号”在低轨上运行，“天宫一号”在高轨道上的运动周期大、“神舟八号”在低轨道上的运行周期小，然后“神舟八号”适时加速后做离心运动，使之与“天宫一号”在高轨道上实现对接，故选项a对b错若“神舟八号”在同一轨道上只加速，将要离开原轨道向外，所以只加速不减速是不可能进行对接的，因此选项c、d都错答案：a12不久前欧洲天文学家宣布在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星，命名为“葛利斯581c”，该行星的质量约是地球的5倍，直径约是地球的1.5倍，现假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道做匀速圆周运动，下列说法正确的是()a“葛利斯581c”的平均密度比地球平均密度小b“葛利斯581c”表面处的重力加速度小于9.8 m/s2c飞船在“葛利斯581c”表面附近运行时的速度大于7.9 km/sd飞船在“葛利斯581c”表面附近运行时的周期要比绕地球表面运行的周期小解析：由mr3知“葛利斯581c”的平均密度比地球平均密度大，a错；由gmg知“葛利斯581c”表面处的重力加速度大于9.8 m/s2，b错；由v1知飞船在“葛利斯581c”表面附近运行时的速度大于7.9 km/s，c对；由t2知飞船在“葛利斯581c”表面附近运行时的周期要比绕地球表面运行的周期小，d对答案：cd13宇宙中有这样一种三星系统，系统由两个质量为m的小星体和一个质量为m的大星体组成，两个小星体围绕大星体在同一圆形轨道上运行，轨道半径为r.关于该三星系统的说法中正确的是()a在稳定运行情况下，大星体提供两小星体做圆周运动的向心力b在稳定运行情况下，大星体应在小星体轨道中心，两小星体在大星体相对的两侧c小星体运行的周期为td大星体运行的周期为t解析：三星应该在同一直线上，并且两小星体在大星体相对的两侧，只有这样才能使某一小星体受到大星体和另一小星体的引力的合力提供向心力由ggmr2解得：小星体的周期t.答案：bc14(1)开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期t的二次方成正比，即k，k是一个对所有行星都相同的常量将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式已知万有引力常量为g，太阳的质量为m太(2)开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立经测定月地距离为3.84108 m，月球绕地球运动的周期为2.36106 s，试计算地球的质量m地(