54飞出地球去二每课一练沪科版必修2

1、5.4飞出地球去（二）题组一赤道物体、同步卫星和近地卫星的区别1. 关于近地卫星、同步卫星、赤道上的物体，以下说法正确的是（）A. 都是万有引力等于向心力B. 赤道上的物体和同步卫星的周期、线速度、角速度都相等C. 赤道上的物体和近地卫星的轨道半径相同但线速度、周期不同D. 同步卫星的周期大于近地卫星的周期 答案CD解析赤道上的物体是由万有引力的一个分力提供向心力,A项错误；赤道上的物体和同步卫星有相同的T=2TI周期和角速度，但线速度不同，B项错误；同步卫星和近地卫星有相同的中心天体，根据雪立帀，由于r nr故o同7近，根据0 = 3可知一” 0同，则速度 关系为V AT = 24 h,则d

2、的周期可能是 30 h,选项D正确.4.探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨相比（）A.轨道半径变小B.向心加速度变小C.线速度变小D.角速度变小答案A解析由$护A笋知7= 2712减小，a变大，故选项 B错误；由= 9 IT由亍知T7减小，e变大,变轨后7减小，” A/frn T ）知丫 一知 e = r r则丫减小，故选项 A正确；真5.如图3所示，、b、C是在地球大气层外圆形轨道上运 行的3颗人造卫星，下列说法正确的是厂减小，e变大，故选项C错误;故选项 D错误.A.b、c的线速度大小相等，且大于 qB.Q加速可能会追上 bC.c加速可追上

3、同一轨道上的b, b减速可等到同一轨道上的cD.Q卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，仍做匀速圆周运动，则其线速度将变大答案BD道会变成椭圆，若椭圆与 0所在轨道相切（或相交），且 Q、b同时来到切（或交）点时， a就 追上了 b,故B正确；当c加速时，c受的万有引力Fm故它将偏离原轨道，做离心运动；当 b减速时,解析因为b、c在同一轨道上运行，故其线速度大小、加速度大小均相等.又由b、c轨道半径大于a轨道半径，由e =vb = V c nr,它将偏离原轨道，做向心运动.所以无论如何 c也追不上b, b也等不到c,故选项C错误（对这一选项，不能用0=寸来分析b、c轨道半径的变化情况）；对a卫星

4、，当它 的轨道半径缓慢减小时，由0=可知，减小时，o逐渐增大，故选项 D正确.6. 图4是“嫦娥一号”奔月示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测.下列说法正确的是（）A. 发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度B. 在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关C. 卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D. 在绕月轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力答案C解析 “嫦娥一号”发射时因通过自带的火箭加速多次变轨，所以其发射速度应达到第一宇宙速冬，而它未离开太阳系，故发射速度小于第三宇宙速度，A错误；在绕月圆轨道

5、上，由 =mrRIA得丁 =寸与卫星质量无关，B错误；在绕月轨道上，卫星受月球的引力大于地球对它的引力，D错误；由万有引力F=得C正确.题组三双星及三星问题7. 天文学家如果观察到一个星球独自做圆周运动，那么就想到在这个星球附近存在着一个看不见的星体一一黑洞.若星球与黑洞由万有引力的作用组成双星，以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，那么（）A. 它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B. 它们做圆周运动的周期与其质量成反比C. 它们做圆周运动的半径与其质量成反比D. 它们所需的向心力与其质量成反比答案C解析由于该双星和它们的轨道中心总保持三点共线，所以在相同时间内转过的角度必相等，即它们做匀速

6、圆周运动的角速度必相等，因此周期也必然相同，A、B错误；因为它们所需的向心力都是 由它们之间的万有引力来提供，所以大小必然相等，D错误；由F = ma） 2r可得心 C正确.点八、答案BI),8. 某双星由质量不等的星体Sj和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定C做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为7, S1到C点的距离为 ，S1和S2的距离为八已知引力常为G,由此可求岀S?的质量为（） 量,47i r （r 卄ri） A G? 4 兀 ri4 兀Y 4 2 2兀r ri答案D 解析设S1和S2的质量分别内俨1、72，对于S1有，得科2 =9. 双星系统由两颗恒星组

7、成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同匀速圆周运动.研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、 距离和周期均可能发生变化.若某双星系星之间的距离变统中两星做圆周运动的周期为T,经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的幺倍，双为原来的“倍，则此时圆周运动的周期为（）解析 设加1的轨道半径为7?1，加2的轨道半径为人2?两星之间的距离为/?由于它们之间的距离恒定,因此双星在空间的绕向一定相同，同时角速度和周期也都相同.由向心力公式可得: 对加1 ：对加2 :刃畀2 =加2书次又因为 R+R = I,MkM,两星之间的距离变为原来的倍时，圆周运动的周期卩由式可得八= 所以

8、当两星总质量变为即TjT,故A、C、D错误，B正确.故选B.10.宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统?其中有一种三星系统如图5所不,三颗质量均为力的星体位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为&忽略其他星体对它们的引力作用，三星在同平面内绕三角形中心0做匀速圆周运动，引力常量为0则（）A. 每颗星做圆周运动的线速度为B.每颗星做圆周运动的角速度为3GnC.每颗星做圆周运动的周期为271D.每颗星做圆周运动的加速度与三星的质量无关Fi沖F答案AC解析 任意两个星体之间的万有引力尸=弓理，毎一颗星体受到的合力由几何关系知：它们的轨道半径* F I合力提供它们的向心力联立，解得:竽,故A正确;加升

9、R-mAitr解得：t=aji - Gm故爷错误;角速度3=卑由厂-=maR得a=普竺 故加速度与它们的质量有关，故D错误.故选A、C.题组四天体运动运动规律的理解及应用11. 美国宇航局2011年12月5 I I宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、能适合居住的行星一“开普勒一 22b”它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一周.若引力常量已知，要想求岀该行星的轨道半径，除了上述信息只须知道()A. 该行星表面的重力加速度B. 该行星的密度C. 该行星的线速度D. 被该行星环绕的恒星的质量答案CD2解析 行星绕恒星做圆周运动由G岁=“告二 若已知则可求”，选项 D正确；由T =弓知，

10、若已知s则可求八选项C正确.12. 已成为我国首个人造太阳系小行星的“嫦娥二号”，2014年2月再次刷新我国深空探测最远距离纪录，超过7 000万公里，“嫦娥二号”是我国探月工程二期的先导星，它先在距月球表面高度为%的轨道上做匀速圆周运动，运行周期为八然后从月球轨道岀发飞赴日地拉格朗日厶2点(物体在该 点受日、地引力平衡)进行科学探测.若以R表示月球的半径，引力常量为 G,贝0()A. “嫦娥二号”卫星绕月运行时的线速度为爷n曰工的 馬且 才4兀2(7?+/?)3B. 月球的质里为C.物体在月球表面自山下落的加速度为4*2 R万丿D.嫦娥二号卫星在月球轨道经过减速才能飞赴日地拉格朗日点答案B13? “嫦娥三号卫星”简称“嫦娥三号”，专家称“三号星”， 是嫦娥绕月探月工程计划中嫦娥系列的 第三颗人造绕月探月卫星.若“三号星”在离月球表面距离为 h的圆形轨道绕月球飞行，周期为 Tx.若已知 地球中心和月球中心距离为地球半径 R的倍，月球半径为尸，月球公转周期为兀，引力常