南方新高考2018版高考物理大一轮复习专题四曲线运动万有引力定律第4讲万有引力定律及其应用课时作业

1、第四讲重力定律及其应用一、选择题1.有四颗卫星：a、B、C、D。a还没发射。在地球赤道上和地球一起旋转，B在地面附近的近地轨道上正常运动。c是地球同步卫星。d是高空探测卫星。将地球自转周期设置为24 h，所有卫星的运动都被认为是匀速圆周运动，每个卫星将位置排列为K441。图K441A.a的向心加速度等于重力加速度gB.c在4小时内旋转的中心角度为C.b在同一时间内旋转的弧长最长D.d的运动周期可能是23小时。2.将地球自转周期设定为t，将质量设定为m，将重力常数设定为g。假设地球可以被认为是质量均匀分布的球体。半径为r。同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受的支撑力的比例()A.b .C.d

2、.3.如果宇航员在月球表面附近以每秒v0级的速度投出一个小球，那么小球的水平射精距离就用l来测量。已知的月球半径为r，万有引力常数为g。以下说法是正确的()A.月球表面的重力加速度g月=B.月球质量m月=C.月球上的第一个宇宙速度v=D.月球平均密度=4.(2015年广东宣战五校联考)我国在轨道上运行的气象卫星有两种茄子。一个是极地轨道卫星“风云一号”，以地球为中心进行匀速圆周运动的周期为12 h，另一个是地球同步轨道卫星“风云二号”，运行周期为24H。卫星运行轨道如图K442所示图K442A.“风云一号”的线速度比“风云二号”的线速度小B.“风云一号”的向心力比“风云二号”的向心力大C.“风

3、云一号”的发射速度比“风云二号”的发射速度大D.“风云一号”、“风云二号”相对地静止了地面5.(2014年广东100所高中联合考试改编)我国采用日化杀伤双星方式，成功发射了第14和第15颗北头港卫星，之后将它们送到预定的移动轨道，最后进入地球同步轨道。以下话是正确的A.他们从发射开始进入预定移动轨道的过程中一直处于失重状态。B.进入静止轨道后，它们运行的角速度都等于地球自转的角速度C.进入静止轨道后，提高卫星的线速度，将徐璐在牙齿轨道上碰撞D.进入静止轨道后，他们绕地球圆周运动的向心加速度相同6.2014年十二月7日，中国和巴西共同开发的地球资源卫星“04星”牙齿太原成功发射，进入预定轨道。如

4、图K443所示图K443A.b .C.d .7.假设以后人类登上火星，考察结束后乘坐宇宙飞船从火星返回地球时，经过了图K444所示的轨道变化过程，以下关于牙齿宇宙飞船的陈述中正确的是()图K444A.宇宙飞船在轨道I移动时的机械能比在轨道II移动时的机械能大。B.宇宙飞船绕华城在轨道I上运动的周期等于宇宙飞船在返回地面的过程中绕地球的轨道半径等于轨道I的周期。C.宇宙飞船从轨道移动到P点时的加速度大于宇宙飞船从轨道II移动到P点时的加速度。D.宇宙飞船在轨道上移动时通过p点的速度大于通过qp点时的速度二、选择题8.在完成了对哈勃宇宙望远镜的维修任务后，宇宙往复式飞机在A点的圆形轨道I上椭圆轨道

5、II，B是轨道II上的一点，如图K445所示。对于宇宙往返航班的运动，以下说法是正确的()图K445A.在轨迹II中通过A的速度小于通过B的速度。B.在轨道II中通过A的动能小于在轨道I中通过A的动能。C.在轨迹II中运动的周期比在轨迹I中运动的周期小。D.在轨迹II中通过A的加速度小于在轨迹I中通过A的加速度。9.人造卫星在地球表面附近进行匀速圆周运动，T小时后卫星运行的距离为S，运动半径旋转的角度为，重力常数为G()A.地球半径为B.地球的质量C.地球的密度D.地球表面的重力加速度10.(2015年新标准全国圈I)我国发射的嫦娥三号月球探测器接近月球后，首先在月球表面附近的近似圆形轨道上绕

6、月球运行。然后经过一系列的过程，在月面4米的高度进行一次悬停(可以认为是相对于月球的)。最后关闭引擎，探测器自由下落。已知探测器的质量约为1.3103千克，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2。牙齿探测器()A.着陆前瞬间速度大小约为8.9 m/sB.悬停时受到的反作用力约为2103 NC.从近月轨道到着陆，机械能守恒。(阿尔伯特爱因斯坦，美国电视电视剧)D.在近月轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地轨道上运行的线速度三、选择题11.(2014年北京卷)万有引力定律揭示了天体运动定律和地面物体运动定律的内在一致性。(1)用弹簧秤称相

7、对于地球的小物体的重量，根据称重位置的变化，结果会有所不同。已知地球的质量为m，自转周期为t，万有引力常数为g .地球半径为r，质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响。测量地球北极地面的重量时，弹簧秤的读数是F0如果在北极上空比地面H高的地方称重，那么弹簧秤读数为F1，求出比率的表达式，H=1.0% R的情况下计算具体数值(计算结果保持2位有效数字)。在赤道地板上称重的话，弹簧秤读数是F2，求比率的表达。(2)假设地球围绕太阳公转的圆周轨道半径为r，太阳的半径为RS，地球的半径r都减少到现在的1.0%，而太阳和地球的密度均匀且不变。如果只考虑太阳和地球之间的相互作用，以实际地球的一年为基准，“球

8、状地球”的一年将是多少？第四讲重力定律及其应用1.c分析：在地球赤道表面沿地球自转的卫星提供了重力和圆周运动的向心力。a的向心加速度小于重力加速度G。选项A无效。C的周期为24 h，因为C是同步卫星，所以在4 h内旋转的中心角度是=，选项B错误。四颗卫星的运行表明，B运动的线速度最快，因此，在同一时间内旋转的弧长最长，选项C是正确的。(威廉莎士比亚，Northern Exposure(美国电视电视剧)，D的运行时间比C长，因此周期必须大于24 h。选项D无效。2.a分析：如果物体的质量为M，在南极物体的支撑力为N1，则N1=；在赤道上，如果物体受到的支撑力为N2，则-N2=MR；联盟是=，所以

9、可以选择a。3.d分析：根据平面投掷运动规律，L=V0T，H=G月T2，联立解决方案G月=，选项A错误Mg月=G到m月=，选项b错误解决；Mg月=m中的v=，选项c无效。月球平均密度=，选项d正确。4.b分析：卫星围绕地球进行圆周运动如下。G=MR表明，风云一号卫星周期和半径小于风云二号卫星的周期和半径。根据万有引力提供圆周运动的向心力G=M有卫星的线速度V=，所以风云一号卫星的半径小，线速度大，所以A错了。根据万有引力提供圆周运动的向心力G=MA卫星的向心加速度A=，风云一号半径小，向心加速度大于风云二号卫星的向心加速度，因此B是正确的。如果要在高轨道上发射卫星，就必须克服地球的重力，做更多

10、的事情，所以在高轨道上发射卫星需要更大的发射速度，所以C错了。风云2号是同步加速器卫星，相对地面是静态的，风云1号不是同步加速器卫星，相对地面是运动的，所以D错了。5.b6.B分析：“04星”围绕地球以恒定速度圆周运动，重力提供向心力，G=MR，如果将地球半径设置为R，则表明RSIN=R，M=，联立=，B是正确的。7.d解释：宇宙飞船从轨道I转换到轨道II时，必须在P点加速，机械能变大，A错了。宇宙飞船在轨道II上运动时离火星越远，速度越小，D越准确。A=MA是A=，与太空船速度无关，由宇宙飞船到华城中心的距离决定，所以C是错的。(阿尔伯特爱因斯坦，Northern Exposure(美国电视

11、电视剧)，你可以从MR中得到T=。宇宙飞船在轨道I上运动的周期与中心天体的质量有关。b错误。8.ABC分析：根据开普勒第二定律，近地点速度比远地点快，A准确。从轨道慢慢到轨道，所以b是正确的；根据开普勒第三定律，=K，R2 R1，因此T2 T1，C是正确的。根据An=，加速度必须保持不变。d错误。9.AC分析：根据问题的意义，可以看出地球半径R=，A项是正确的。卫星的线速度为v=，角速度=，g=Mr 2，m=，b项错误。地球密度=，c项正确；地球表面的重力加速度等于卫星的向心加速度。也就是说，A=V =，D段是错误的。10.BD11.解法：(1)将小物件的质量设定为m北极土地，g=F0在北极上空的地面h上方G=f1收入=H=1.0% r时，=0.98。在赤道底部，小物体与地球自转一起进行匀速圆周运动，受到万有引力和弹