高一物理鲁科版第章第节万有引力定律的应用人类对太空的不懈追求知能演练

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精一、必做题1．关于第一宇宙速度，下列说法正确的是(）A．是在地面上发射卫星的最小速度B．是地球卫星做匀速圆周运动的最小运行速度C．其数值为7.9m/sD．其数值为11.2km/s解析:选A.第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度，也是最大的环绕速度，其值为7.9km/s,故B、C、D错误,A正确．2．已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列表述正确的是（)A．卫星距地面的高度为eq\r(3,\f(GMT2，4π2)）B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度C．卫星运行时受到的向心力大小为Geq\f（Mm，R2)D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度解析：选BD.同步卫星周期与地球自转周期相同为T，根据万有引力定律与牛顿第二定律得eq\f（GMm,R＋h2）＝m(R＋h)eq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1(\f（2π，T）））2。h＝eq\r（3,\f（GMT2,4π2）)－R。h为同步卫星离地面的高度，故A错．第一宇宙速度是卫星围绕地球运行的最大速度，故B对．卫星所受向心力大小为eq\f(GMm，R＋h2），所以C错．卫星运行的向心加速度a＝eq\f(GM,R＋h2),小于地球表面的重力加速度g＝eq\f(GM，R2），故D对．3．（2013·高考上海卷)小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小,可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动．则经过足够长的时间后，小行星运动的(）A．半径变大 B．速率变大C．角速度变大 D．加速度变大解析：选A。因恒星质量M减小，所以万有引力减小，不足以提供行星所需向心力,行星将做离心运动，半径R变大，A项正确，再由v＝eq\r（\f(GM，R）)，ω＝eq\r(\f（GM,R3）)，a＝eq\f（GM,R2)可知，速率、角速度、加速度均变小，故B、C、D均错误．4．（2014·济南高一检测）下列关于地球同步卫星的说法正确的是()A．它的周期与地球自转周期相同B．它的周期、高度、速度都是一定的C．我国发射的同步通讯卫星可以定点在北京上空D．我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空解析：选ABD.同步卫星的周期和地球的自转周期相同．同步卫星只能处在赤道的正上方，因它的周期是确定的,所以它距地面的高度和运转的速度都是一定的，A、B、D正确．二、选做题5．(2013·高考广东卷）如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是(）A．甲的向心加速度比乙的小B．甲的运行周期比乙的小C．甲的角速度比乙的大D．甲的线速度比乙的大解析：选A。卫星绕行星做匀速圆周运动的向心力由行星对卫星的引力提供，根据万有引力定律和牛顿第二定律解决问题．根据Geq\f（Mm，r2）＝ma得a＝eq\f（GM，r2），故甲卫星的向心加速度小，选项A正确;根据Geq\f(Mm，r2）＝meq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1(\f(2π，T））)2r，得T＝2πeq\r（\f(r3，GM）），故甲的运行周期大，选项B错误；根据Geq\f（Mm，r2）＝mω2r，得ω＝eq\r（\f（GM，r3))，故甲运行的角速度小，选项C错误；根据Geq\f(Mm，r2)＝eq\f(mv2，r),得v＝eq\r（\f(GM，r）)，故甲运行的线速度小，选项D错误．6．2013年6月11日17时38分,“神舟十号”载人飞船搭载三名宇航员顺利升空,完成与天宫一号自动、手动对接、太空授课等一系列任务后安全返回地面，这一科技成就标志着我国航天技术取得新突破．已知飞船在绕地球飞行N圈,用时ts后进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道．已知地球半径为R，表面处的重力加速度为g.（1)用题中数据导出第一宇宙速度；（2）飞船在上述圆轨道上运行的周期及角速度．解析：（1）Geq\f（Mm,R2）＝meq\f（v2，R)①Geq\f（Mm,R2)＝mg②由①②得v＝eq\r（gR)。(2)Geq\f(Mm，R＋h2）＝mω2（R＋h)＝meq\b\lc\（\rc\)(\a\vs4\al\co1（\f(2π，T))）2(R＋h)Geq\f(Mm，R2）＝mgT＝eq\f（2π,R)eq\r（