2019_2020学年高中物理第5章万有引力定律及其应用习题课万有引力定律及其应用随堂演练巩固提升鲁科版.docx

习题课万有引力定律及其应用 学生用书P811(多选)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角速度小解析：选CD.飞船绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即F引F向，所以ma向mr2，即a向，Ekmv2，T ， .因为r1Ek2，a向1a向2，T12，选项C、D正确2“北斗”卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星(同步卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约为地球半径的6倍和3.4倍下列说法正确的是()A静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍B静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍C静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的D静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的解析：选A.根据Gmr，可得T2，代入数据，A正确；根据Gm，可得v，代入数据，B错误；根据Gm2r，可得，代入数据，C错误；根据Gma，可得a，代入数据，D错误3(多选)“北斗”导航系统中两颗工作卫星均绕地球做匀速圆周运动，轨道半径均为r.如图所示，某时刻两颗工作卫星分别位于同一轨道上的A、B位置若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，则下列说法中正确的是()A这两颗卫星的加速度大小均为B卫星甲向后喷气就一定能追上卫星乙C卫星甲由位置A运动到位置B所需的时间为D该时刻，这两颗卫星的线速度相同解析：选AC.设地球的质量为M，地球对卫星的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，得Gma，在地球表面，物体所受的重力近似等于地球对物体的万有引力，则Gmg，由以上两式解得两卫星的加速度a，选项A正确；卫星甲向后喷气后，其速度变大，地球对卫星甲的万有引力不足以提供其做圆周运动的向心力，卫星甲将做离心运动，不可能追上卫星乙，选项B错误；由a2r，解得T，卫星甲由位置A运动到位置B所需时间tT，选项C正确；因两颗卫星在同一轨道上运行，线速度大小相等，但方向不同，选项D错误4两颗人造地球卫星都绕地球做匀速圆周运动，已知它们的轨道半径之比r1r241，求这两颗卫星的(1)线速度大小之比；(2)角速度之比；(3)向心加速度大小之比解析：(1)地球对卫星的万有引力提供卫星做匀速圆周运动所需的向心力，设地球的质量为M，两卫星的质量分别为m1、m2，线速度大小分别为v1、v2，由牛顿第二定律得可得 .(2)由角速度与线速度的关系，得两卫星的角速度分别为可得.(3)由向心加速度的公式ar2，得两卫星的向心加速度大小分别为可得4.答案：(1)12(2)18(3)1165某载人航天飞船在探月过程中，(1)若已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，月球绕地球近似做匀速圆周运动的周期为T，求月球绕地球运动的轨道半径r；(2)若航天员在登月飞船到达月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回抛出点，已知月球半径为R月，引力常量为G，请求出月球的质量M月；(3)若飞船开始在离月球表面高h处绕月球做匀速圆周运动，试求该飞船绕月球运行的周期T.解析：(1)根据万有引力定律和牛顿第二定律得：GM月r质量为m的物体在地球表面时有mgG联立得r .(2)设月球表面处的重力加速度为g月，根据竖直上抛运动的规律有：v0.根据万有引力等于重力得GM月g月