内容发布更新时间 : 2024/12/23 2:58:43星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
【课标通用】2019届高考物理一轮复习:课时跟踪检测
C正确;无法求出这个行星的自转周期与地球的自转周期之比,故D错误。
★11.(2018·怀化联考)如图所示,飞行器P绕某星球做匀速圆周运动,下列说法不正确的是( )
A.轨道半径越大,周期越长 B.张角越大,速度越大
C.若测得周期和星球相对飞行器的张角,则可得到星球的平均密度
D.若测得周期和轨道半径,则可得到星球的平均密度
r3
解析:选D 根据开普勒第三定律2=k,可知轨道半径越大,飞行器的周期越长,故
TA正确;设星球的质量为M,半径为R,平均密度为ρ,张角为θ,飞行器的质量为m,轨v2Mm
道半径为r,周期为T。对于飞行器,根据万有引力提供向心力得G2=m,由几何关系rrθMm
得R=rsin,由以上两式可得张角越大,轨道半径越小,速度越大,故B正确;又由G22rM4π2
=mr2,星球的平均密度ρ=,可知:若测得周期和张角,可得到星球的平均密度,
T43
πR3Mm4π2r34π2
故C正确;由G2=mr2可得M=,可知若测得周期和轨道半径,可得到星球的质
rTGT2量,但是星球的半径未知,不能求出星球的平均密度,故D错误。
12.[多选](2018·西北师大附中模拟)宇航员在某星球表面以初速度2.0 m/s 水平抛出一物体,并记录下物体的运动轨迹,如图所示,O为抛出点,若该星球半径为4 000 km,引力常量G=6.67×10
-2
-11
N·m2·kg
,则下列说法正确的是( )
A.该星球表面的重力加速度为4.0 m/s2 B.该星球的质量为2.4×1023 kg C.该星球的第一宇宙速度为4.0 km/s
D.若发射一颗该星球的同步卫星,则同步卫星的绕行速度一定大于4.0 km/s 1
解析:选AC 根据平抛运动的规律:h=gt2,x=v0t,解得g=4.0 m/s2,A正确;在
2
mv2gR223
星球表面,重力近似等于万有引力,得M=G≈9.6×10 kg,B错误;由R=mg得第一宇宙速度为v=gR=4.0 km/s,C正确;第一宇宙速度为最大的环绕速度,D错误。
[C级——难度题目自主选做]
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【课标通用】2019届高考物理一轮复习:课时跟踪检测
★13.(2018·潍坊期中)2016年9月25日,天宫二号由离地面h1=360 km的圆形轨道,经过“轨道控制”上升为离地h2=393 km的圆形轨道,“等待”神舟十一号的来访。已知地球的质量为M,地球的半径为R,引力常量为G。根据以上信息可判断( )
A.天宫二号在圆形轨道h2上运行的速度大于第一宇宙速度
B.天宫二号在圆形轨道h2上运行的速度大于在轨道h1上的运行速度 C.天宫二号在轨道h1上的运行周期为
4π2?R+h1?3 GM
D.天宫二号由圆形轨道h1进入圆形轨道h2运行周期变小 v2Mm
解析:选C 根据万有引力提供向心力得:G2=mr,
r所以:v=
GM
,由于天宫二号的轨道半径大于地球的半径,所以天宫二号在圆形r
GM
,由于h1<h2,可知,r
轨道h2上运行的速度小于第一宇宙速度,故A错误。根据v=
天宫二号在圆形轨道h2上运行的速度小于在轨道h1上的运行速度,故B错误。天宫二号绕Mm4π2地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,G=m2(R+h),解得周期T=
T?R+h?2
4π2?R+h?3
GM,则在轨道h1上的运行周期:T1=
4π2?R+h1?3
,天宫二号由圆形轨道h1
GM
进入圆形轨道h2,轨道半径增大,则运行周期变大,故C正确,D错误。
★14.(2016·四川高考)国务院批复,自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度约为440 km,远地点高度约为2 060 km;1984年4月8日成功发射的东方红
二号卫星运行在赤道上空35 786 km的地球同步轨道上。设东方红一号在远地点的加速度为a1,东方红二号的加速度为a2,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3,则a1、a2、a3的大小关系为( )
A.a2>a1>a3 C.a3>a1>a2
B.a3>a2>a1 D.a1>a2>a3
解析:选D 卫星围绕地球运行时,万有引力提供向心力,对于东方红一号,在远地点Mm1GMMm2时有G=ma,即a=,对于东方红二号,有G=m2a2,即a2=111
?R+h1?2?R+h1?2?R+h2?2GM
,由于h2>h1,故a1>a2,东方红二号卫星与地球自转的角速度相等,由于东方红
?R+h2?2
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【课标通用】2019届高考物理一轮复习:课时跟踪检测
二号做圆周运动的轨道半径大于地球赤道上物体做圆周运动的半径,根据a=ω2r,故a2>a3,所以a1>a2>a3,选项D正确,选项A、B、C错误。
15.[多选]使物体成为卫星的最小发射速度称为第一宇宙速度v1,而使物体脱离星球引力所需要的最小发射速度称为第二宇宙速度v2,v2与v1的关系是v2=2v1,已知某星球11
半径是地球半径R的,其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的,地球的平均密
36度为ρ,不计其他星球的影响,则( )
A.该星球上的第一宇宙速度为B.该星球上的第二宇宙速度为ρ
C.该星球的平均密度为
28πR3ρ
D.该星球的质量为 81
解析:选BC 设地球的质量为M,使质量为m的物体成为其卫星的第一宇宙速度满v12Mm
足:mg=G2=mR,解得:GM=gR2,v1=
R
GMR=gR,某星球的质量为M′,半
2
3gR
3gR 3
gR21
径为R′,表面的重力加速度为g′,同理有:GM′=g′R′=,解得:M′=M,
5454该星球上的第一宇宙速度为:v1′=
GM′2gR
=g′R′=,故选项A错误;该星
6R′
gR4
,故选项B正确;由球体体积公式V=πR333
球上的第二宇宙速度为:v2′=2v1′=
3M′M3M3M27ρ4
和质量与密度的关系式ρ=V可知,ρ==,M=πρR3,解3,ρ′=3×3=4πR34πR′4πR5422
得:M′=πρR3,故选项C正确,D错误。
81
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