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【全程复习方略】（广东专用）2014版高考物理一轮复习 第四章 第3讲万有引
力 人造卫星课时作业
(40分钟 100分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题至少一个答案正确,选不全得3分) 1.(2012·安徽高考)我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前,“天宫一号”的运行轨道高度为350km,“神舟八号”的运行轨道高度为343km。它们的运行轨道均视为圆周,则 ( ) A.“天宫一号”比“神舟八号”速度大 B.“天宫一号”比“神舟八号”周期长 C.“天宫一号”比“神舟八号”角速度大 D.“天宫一号”比“神舟八号”加速度大
2.近年来,人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆,正在进行着激动人心的科学探究,为我们将来登上火星、开发和利用火星打下坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动,并测得该运动的周期为T,若火星的平均密度为ρ。下列关系式中正确的是 ( ) A.ρ∝T B.ρ∝ C.ρ∝T D.ρ∝
2
3.(2013·宁波模拟)1798年,英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G,因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人。若已知万有引力常量G,地球表面处的重力加速度g,地球半径R,地球上一个昼夜的时间T1(地球自转周期),一年的时间T2(地球公转的周期),地球中心到月球中心的距离L1,地球中心到太阳中心的距离L2。你能计算出 ( ) A.地球的质量m地=B.太阳的质量m太=C.月球的质量m月=
D.可求月球、地球及太阳的密度
4.(2012·新课标全国卷)假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为 ( ) A.1-
B.1+
C.(
)
2
D.()
2
5.(2013·德州模拟)假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,则下列有关地球同步卫星的叙述正确的是 ( )
A.运行速度是第一宇宙速度的倍
B.运行速度是第一宇宙速度的倍
C.向心加速度是地球赤道上物体随地球自转的向心加速度的n倍 D.向心加速度是地球赤道上物体随地球自转的向心加速度的倍
6.(2013·莱芜模拟)假设月亮和同步卫星都是绕地心做匀速圆周运动的,下列说法正确的是 ( ) A.同步卫星的线速度大于月亮的线速度 B.同步卫星的角速度大于月亮的角速度 C.同步卫星的向心加速度大于月亮的向心加速度 D.同步卫星的轨道半径大于月亮的轨道半径
7.(2013·蚌埠模拟)2011年9月29日,我国成功发射“天宫一号”飞行器,“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动的速度约为28 000 km/h,地球同步卫星的环绕速度约为3.1 km/s,比较两者绕地球的运动 ( ) A.“天宫一号”的轨道半径大于同步卫星的轨道半径 B.“天宫一号”的周期大于同步卫星的周期 C.“天宫一号”的角速度小于同步卫星的角速度 D.“天宫一号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度
8.宇宙中两个星球可以组成双星,它们只在相互间的万有引力作用下,绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动。根据宇宙大爆炸理论,双星间的距离在不断缓慢增加,设双星仍做匀速圆周运动,则下列说法错误的是 ( )
A.双星相互间的万有引力减小 B.双星做圆周运动的角速度增大 C.双星做圆周运动的周期增大 D.双星做圆周运动的半径增大
9.地球同步卫星离地心距离为r,运行速度为v1,加速度为a1,地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径为R,则以下正确的是
( )
A.C.
= B.=
=()
D.
=(
2
10.(能力挑战题)搭载着“嫦娥二号”卫星的“长征三号丙”运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射,卫星由地面发射后,进入地月转移轨道,经多次变轨最终进入距离月球表面100公里、周期为118分钟的工作轨道,开始对月球进行探测,则 ( )
A.卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小
B.卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时的速度大 C.卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短 D.卫星在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅱ上多
二、计算题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位) 11.(2013·南宁模拟)(14分)侦察卫星在通过地球两极上空的圆形轨道上运动,它的运动轨道距离地面的高度为h,要使卫星在一天时间内将地面上赤道各处的情况全部都拍摄下来(卫星转一圈拍摄一次),卫星在每次通过赤道上空时,卫星的摄像机至少能拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少?设地球的半径为R,地面处的重力加速度为g,地球自转周期为T。
12.(2013·桂林模拟)(16分)我国已启动“嫦娥工程”,并于2007年10月24日和2010年10月1日分别将“嫦娥一号”和“嫦娥二号”成功发射,“嫦娥三号”亦有望在2013年落月探测90天,并已给落月点起了一个富有诗意的名字——“广寒宫”。
(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动,请求出月球绕地球运动的轨道半径r。
(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回抛出点。已知月球半径为r月,引力常量为G,请求出月球的质量M月。
答案解析
2
1.【解析】选B。由G=mrω=m=mr=ma,得v=,ω=,T=2π,a=,由于r天>r神,
所以v天 【变式备选】关于人造地球卫星的运行速度和发射速度,以下说法中正确的是 ( ) A.低轨道卫星的运行速度大,发射速度也大 B.低轨道卫星的运行速度大,但发射速度小 C.高轨道卫星的运行速度小,发射速度也小 D.高轨道卫星的运行速度小,但发射速度大