2019-2020年高中物理 第6章 萬有引力與航天 5 宇宙航行課時(shí)作業(yè) 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理 第6章 萬有引力與航天 5 宇宙航行課時(shí)作業(yè) 新人教版必修21關(guān)于宇宙速度,下列說法正確的是()A第一宇宙速度是能使人造地球衛(wèi)星飛行的最小發(fā)射速度B第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度C第二宇宙速度是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)的最大速度D第三宇宙速度是發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最小速度【解析】第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度,也是地球衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度,A對(duì),B錯(cuò);第二宇宙速度是在地面上發(fā)射物體,使之成為繞太陽運(yùn)動(dòng)或繞其他行星運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星所必需的最小發(fā)射速度,C錯(cuò);第三宇宙速度是在地面上發(fā)射物體,使之飛到太陽系以外的宇宙空間所必需的最小發(fā)射速度,D錯(cuò)【答案】A2(多選)三顆人造地球衛(wèi)星A、B、C繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖657所示,已知mAmBvBvCB運(yùn)行周期關(guān)系為TATBTCC向心力大小關(guān)系為FAFBvBvC,選項(xiàng)A正確;由Gmr得T2,所以TAaBaC,又mAmBFB,F(xiàn)BFC,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;三顆衛(wèi)星都繞地球運(yùn)行,故由開普勒第三定律得,選項(xiàng)D正確【答案】ABD3(多選)2013年6月13日13時(shí)18分,“神舟十號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器順利完成自動(dòng)交會(huì)對(duì)接關(guān)于它們的交會(huì)對(duì)接,以下說法正確的是()A飛船在同軌道上加速直到追上“天宮一號(hào)”完成對(duì)接B飛船從較低軌道,通過加速追上“天宮一號(hào)”完成對(duì)接C在同一軌道上的“天宮一號(hào)”通過減速完成與飛船的對(duì)接D若“神舟十號(hào)”與“天宮一號(hào)”原來在同一軌道上運(yùn)動(dòng),則不能通過直接加速或減速某飛行器的方式完成對(duì)接【解析】“神舟十號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器正確對(duì)接的方法是處于較低軌道的“神舟十號(hào)”飛船在適當(dāng)位置通過適當(dāng)加速,恰好提升到“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器所在高度并與之交會(huì)對(duì)接若“神舟十號(hào)”與“天宮一號(hào)”原來在同一軌道上運(yùn)動(dòng),后面的飛行器加速會(huì)上升到較高運(yùn)動(dòng)軌道,前面的飛行器減速會(huì)下降到較低的運(yùn)動(dòng)軌道,這樣都不會(huì)完成交會(huì)對(duì)接綜上所述,A、C錯(cuò)誤,B、D正確【答案】BD4關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是()A所有地球同步衛(wèi)星一定在赤道上空B不同的地球同步衛(wèi)星,離地高度不同C不同的地球同步衛(wèi)星的向心加速度大小不相等D所有地球同步衛(wèi)星受到的向心力大小一定相等【解析】地球同步衛(wèi)星一定位于赤道上方,周期一定,離地面高度一定,向心加速度大小一定,所以A項(xiàng)正確,B、C項(xiàng)錯(cuò)誤;由于FG,所以不同的衛(wèi)星質(zhì)量不同,其向心力也不同,D項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】A5(xx山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一期末)如圖658所示,a、b、c、d是在地球大氣層外的圓形軌道上勻速運(yùn)行的四顆人造衛(wèi)星其中a、c的軌道相交于P,b、d在同一個(gè)圓軌道上某時(shí)刻b衛(wèi)星恰好處于c衛(wèi)星的正上方下列說法中正確的是()圖658Ab、d存在相撞危險(xiǎn)Ba、c的加速度大小相等,且大于b的加速度Cb、c的角速度大小相等,且小于a的角速度Da、c的線速度大小相等,且小于d的線速度【解析】b、d在同一軌道,線速度大小相等,不可能相撞,A錯(cuò);由a向知a、c的加速度大小相等且大于b的加速度,B對(duì);由 知,a、c的角速度大小相等,且大于b的角速度,C錯(cuò);由v 知a、c的線速度大小相等,且大于d的線速度,D錯(cuò)【答案】B6(xx江蘇高考)已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍,地球的半徑約為火星半徑的2倍,則航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率約為()A3.5 km/sB5.0 km/sC17.7 km/sD35.2 km/s【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力解題由Gm得,對(duì)于地球表面附近的航天器有:G,對(duì)于火星表面附近的航天器有:G,由題意知MM、r,且v17.9 km/s,聯(lián)立以上各式得:v23.5 km/s,選項(xiàng)A正確【答案】A7若兩顆人造地球衛(wèi)星的周期之比為T1T221,則它們的軌道半徑之比R1R2_,向心加速度之比a1a2_.【解析】由開普勒定律,R1R21.由牛頓第二定律,Gma,向心加速度之比a1a2RR12【答案】1128有兩顆人造衛(wèi)星,都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知它們的軌道半徑之比r1r241,求這兩顆衛(wèi)星的:(1)線速度之比;(2)角速度之比;(3)周期之比;(4)向心加速度之比【解析】(1)由Gm得v所以v1v212.(2)由Gm2r得所以1218.(3)由T得T1T281.(4)由Gma得a1a2116.【答案】(1)12(2)18(3)81(4)1169(xx天津高考)研究表明,地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢,3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時(shí)假設(shè)這種趨勢(shì)會(huì)持續(xù)下去,地球的其他條件都不變,未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比()A距地面的高度變大B向心加速度變大C線速度變大D角速度變大【解析】本題應(yīng)抓住同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)周期相同這一特征,結(jié)合萬有引力定律和牛頓第二定律進(jìn)行求解A地球的自轉(zhuǎn)周期變大,則地球同步衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期變大由m(Rh),得h R,T變大,h變大,A正確B由ma,得a,r增大,a減小,B錯(cuò)誤C由,得v ,r增大,v減小,C錯(cuò)誤D由可知,角速度減小,D錯(cuò)誤【答案】A10(xx雅安三診考試)2013年12月2日,西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功將著陸器和“玉兔號(hào)”月球車組成的嫦娥三號(hào)探測(cè)器送入軌道現(xiàn)已測(cè)得探測(cè)器繞月球表面附近飛行時(shí)的速率大約為1.75 km/s(可近似當(dāng)成勻速圓周運(yùn)動(dòng)),若已知地球質(zhì)量約為月球質(zhì)量的81倍 ,地球第一宇宙速度約為7.9 km/s,則地球半徑約為月球半徑的多少倍?()A3倍B4倍C5倍D6倍【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力知,當(dāng)環(huán)繞天體在中心天體表面運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)行速度即為中心天體的第一宇宙速度,由Gm解得:v,故地球的半徑與月球的半徑之比為約等于4,故B正確;A、C、D錯(cuò)誤【答案】B11人們認(rèn)為某些白矮星(密度較大的恒星)每秒鐘大約自轉(zhuǎn)一周(引力常量G6.671011 Nm2/kg2,地球半徑R約為6.4103 km)(1)為使其表面上的物體能夠被吸引住而不至于由于快速轉(zhuǎn)動(dòng)而被“甩”掉,它的密度至少為多少?(2)假設(shè)某白矮星的密度約為此值,且其半徑等于地球半徑,則它的第一宇宙速度約為多少?【解析】(1)假設(shè)赤道上的物體剛好不被“甩”掉,則此時(shí)白矮星對(duì)物體的萬有引力恰好提供物體隨白矮星轉(zhuǎn)動(dòng)的向心力,設(shè)白矮星質(zhì)量為M,半徑為r,赤道上物體的質(zhì)量為m,則有Gmr,白矮星的質(zhì)量為M.白矮星的密度為kg/m31.411011 kg/m3.(2)白矮星的第一宇宙速度,就是物體在萬有引力作用下沿白矮星表面繞它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度,即Gm.白矮星的第一宇宙速度為vm/s4.02107 m/s.【答案】(1)1.411011 kg/m3(2)4.02107 m/s12月球半徑約為地球半徑的,月球表面重力加速度約為地球表面重力加速度的,把月球和地球都視為質(zhì)量均勻分布的球體求:(1)環(huán)繞地球和月球表面運(yùn)行衛(wèi)星的線速度之比;(2)地球和月球的平均密度之比.【解析】根據(jù)題意,由萬有引力定律得:(1)GmgGmv2.(2)設(shè)想將一質(zhì)量為m0的小物體放在天體表面處由萬有引力定律可得Gm0g1.5.【答案】(1)2(2)1.5- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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