2019-2020学年高中物理 第5章 万有引力与航天 习题课 天体运动与万有引力练习（含解析）沪科版必修2_第1页
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习题课 天体运动与万有引力1(多选)关于开普勒第三定律中的公式k，下列说法中正确的是()ak值对所有的天体都相同b该公式适用于围绕太阳运行的所有行星c该公式也适用于围绕地球运行的所有卫星d以上说法都不对解析：选bc开普勒第三定律公式k中的k只与中心天体有关，对于不同的中心天体，k不同，a错此公式虽由行星运动规律总结所得，但它也适用于其他天体的运动，包括卫星绕地球的运动，b、c对，d错2一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上已知引力常量为g，若由于天体自转使物体对天体表面的压力恰好为零，则天体自转周期为()a b c d 解析：选d物体对天体表面的压力为零时，所做圆周运动的向心力由万有引力提供，即gmr解得天体质量m又由于mv则解得t ，选项d正确3(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 ， (或用公式t求解)因为r1ek2，a向1a向2，t12，选项c、d正确4(多选)地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所需的向心力为f1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星所需的向心力为f2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为2；地球同步卫星所需的向心力为f3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为3假设这三个物体的质量相等，则()af1f2f3 ba2a3a1cv1v2v3 d132解析：选bd地球同步卫星绕行的角速度与地球自转的角速度相同，即13；由gm2r得 ，因r23故在地球表面附近做圆周运动的人造卫星的角速度2与1和3的关系为13r1，由向心力公式fm2r得f3f1；地球表面附近的人造卫星与地球同步卫星的向心力等于其万有引力，则有f2f3则三者向心力的关系为f2f3f1，故a错误地球表面附近人造卫星的向心加速度近似等于地球表面的重力加速度，即a2g；地球同步卫星的向心加速度a3a1则三者向心加速度的关系为a2a3a1，故b正确地球表面附近的人造卫星的绕行速度等于第一宇宙速度，由v ，得v2v3；由vr得v3v1则三者的关系为v2v3v1，故c错误5某星球“一天”的时间t6 h，用弹簧测力计在星球的“赤道”上比在“两极”处测同一物体的重力时读数小10%，设想该星球自转的角速度加快，使赤道上的物体会自动飘起来，这时星球的“一天”是多少小时？解析：设该物体在星球的“赤道”上时重力为g1，在“两极”处时重力为g2，在“赤道”上gg1m2r在“两极”处gg2依题意得g2g101g2设该星球自转的角速度增大到x时，赤道上的物体自动飘起来，这里的自动飘起来是指星球表面与物体间没有相互作用力，物体受到的万有引力全部提供其随星
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