高中物理 5.2万有引力定律的应用9每课一练 鲁科版必修2

高中物理学习材料唐玲收集整理5.2《万有引力定律的应用》同步测试1.两个人造地球卫星，其轨道半径之比为r1∶r2=2∶1,求：（1）它们的向心加速度之比.（2）线速度之比.2.在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R,地面上的重力加速度为g,求:(1)卫星运动的线速度;(2)卫星运动的周期.3.已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响.（1）推导第一宇宙速度v1的表达式;（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周期T.4.航天飞机是能往返于地球和太空之间的载人飞行器，利用航天飞机，既可将人造卫星送入太空，也可以到太空去维修和保养太空站.（1）航天飞机对圆形轨道上的卫星进行维修时，两者的速度必须基本相同，现已知待修的卫星离地高为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，试求维修卫星时航天飞机的线速度的大小.（2）航天飞机返航着陆时,当速度达到某值时从尾部弹出减速伞，能使航天飞机迅速减速，若航天飞机质量为m，弹出减速伞后在水平跑道上滑行距离为s，受到的平均阻力为f.求减速伞刚弹出时，航天飞机的速度.5.无人飞船“神舟二号”曾在离地面高度H =3.4×105m 的圆轨道上运行了47h ，求这段时间里它绕地球多少周？（地球半径R =6.37×106m ，重力加速度g =9.8m/s 2）【解析】47h 内“神舟二号”绕地球运行多少周，也就是说47h 有几个周期，本题关键是求“神舟二号”的运行周期。

可以根据万有引力提供向心力这个思路来求周期T 。

设“神舟二号”的质量为m ，它在地面上的重力近似等于它受地球的万有引力，有 2Mm G mg R = 在空中运行时有 2224()()Mm G m R H R H Tπ=++ 解得：2()()R H R H T R gπ++==5474s=1.52h 47h 内绕地球运行的圈数47311.52h n h=≈周 6.已知地球半径R =6.4×106m ，地球质量M =6.0×1024kg ，地面附近的重力加速度g =9.8m/s 2，第一宇宙速度v 1=7.9×103m/s 。

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）5.2《万有引力定律的应用》同步测试1．“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星，并测得两颗卫星的周期相等，以下判断错误的是A．天体A、B表面的重力加速度与它们的半径成正比B．两颗卫星的线速度一定相等C．天体A、B的质量可能相等D．天体A、B的密度一定相等2．利用下列哪组数据，可以计算出地球质量：（）A．已知地球半径和地面重力加速度B．已知卫星绕地球作匀速圆周运动的轨道半径和周期C．已知月球绕地球作匀速圆周运动的周期和月球质量D．已知同步卫星离地面高度和地球自转周期3．已知某天体的第一宇宙速度为8 km/s，则高度为该天体半径的宇宙飞船的运行速度为A．22km/s B．4 km/sC．42 km/s D．8 km/s4．探测器探测到土星外层上有一个环.为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来确定A．若v∝R，则该环是土星的一部分B．若v2∝R，则该环是土星的卫星群C．若v∝1/R，则该环是土星的一部分D．若v2∝1/R，则该环是土星的卫星群5．2002年12月30日凌晨，我国的“神舟”四号飞船在酒泉载人航天发射场发射升空，按预定计划在太空飞行了6天零18个小时，环绕地球108圈后，在内蒙古中部地区准确着陆，圆满完成了空间科学和技术试验任务，为最终实现载人飞行奠定了坚实基础.若地球的质量、半径和引力常量G均已知，根据以上数据可估算出“神舟”四号飞船的A.离地高度B.环绕速度C.发射速度D.所受的向心力6．航天技术的不断发展，为人类探索宇宙创造了条件.1998年1月发射的“月球勘探者号”空间探测器，运用最新科技手段对月球进行近距离勘探，在月球重力分布、磁场分布及元素测定等方面取得最新成果.探测器在一些环形山中央发现了质量密集区，当飞越这些重力异常区域时A ．探测器受到的月球对它的万有引力将变大B ．探测器运行的轨道半径将变大C ．探测器飞行的速率将变大D ．探测器飞行的速率将变小7．宇航员站在某一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球。

高中物理 5.2万有引力定律的应用2每课一练 鲁科版必修21、关于公式R 3 ／ T 2=k,下列说法中正确的是（ ）A.公式只适用于围绕太阳运行的行星B.不同星球的行星或卫星，k 值均相等C.围绕同一星球运行的行星或卫星，k 值不相等D.以上说法均错2、地球质量大约是月球质量的81倍,在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为（ ）A. 1：27B. 1：9C. 1：3D. 9：13、两颗小行星都绕太阳做圆周运动，它们的周期分别是T 和3T ，则（ ）A 、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1：3B 、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1：39C 、它们绕太阳运转的速度之比是：1：4D 、它们受太阳的引力之比是9：7 4、开普勒关于行星运动规律的表达式为k TR 23，以下理解正确的是（ ） A.k 是一个与行星无关的常量 B.R 代表行星运动的轨道半径C.T 代表行星运动的自传周期D.T 代表行星绕太阳运动的公转周期5、关于天体的运动，以下说法正确的是（ ）A.天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律B.天体的运动是最完美、和谐的匀速圆周运动C.太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动D.太阳系中所有行星都绕太阳运动6、关于太阳系中各行星的轨道，以下说法正确的是：（ ）A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D.不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同7、如果某恒星有一颗卫星，此卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T ，则可估算此恒星的平均密度ρ=_________（万有引力常量为G ）8、两颗行星的质量分别是m 1,m 2，它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为R 1、R 2，如果m 1=2m 2,R 1=4R 2,那么，它们的运行周期之比T 1：T 2=9、已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b ，则它们的公转周期之比为多少？10、有一行星，距离太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的８倍，则该行星绕太阳公转周期是多少年？11、地球公转运行的轨道半径Ｒ＝1.49×1011m,若把地球的公转周期称为１年，土星运行的轨道半径是ｒ＝1.43×1012m ，那么土星的公转周期多长？参考答案：1. D 2. B 3. B 4. ABD 5.D 6.ACD 7.23GT8. 8：110. 22.6年 11. 29.7年。

高中物理第五章万有引力定律及其应用9单元测试鲁科版必修2一、不定项选择题1.关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）A.它是人造卫星绕地球飞行的最小速度；B.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度；C.它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度；D.它是近地圆形轨道上人造地球卫星运行速度。

2. 2008年9月25日21时10分“神舟七号”载人飞船发射升空，进入预定轨道绕地球自西向东作匀速圆周运动，运行轨道距地面343Km．绕行过程中，宇航员进行了一系列科学实验，实现了我国宇宙航行的首次太空行走．在返回过程中，9月28日17时30分返回舱主降落伞打开，17时38分安全着陆．下列说法正确的是（）A．飞船做圆周运动的圆心与地心重合B．载人飞船轨道高度小于地球同步卫星的轨道高度C．载人飞船绕地球作匀速圆周运动的速度略大于第一宇宙速度7.9km／sD．在返回舱降落伞打开后至着地前宇航员处于失重状态3.据美国媒体报道，美国和俄罗斯的两颗通信卫星11日在西伯利亚上空相撞。

这是人类有史以来的首次卫星碰撞事件。

碰撞发生的地点位于西伯利亚上空490英里(约790公里)，恰好比国际空间站的轨道高270英里（434公里），这是一个非常常用的轨道，是用来远距离探测地球和卫星电话的轨道。

则以下相关说法中，正确的是（）A．碰撞后的碎片若受到大气层的阻力作用，轨道半径将变小，则有可能与国际空间站相碰撞。

Ｂ．在碰撞轨道上运行的卫星的周期比国际空间站的周期小C．发射一颗到碰撞轨道运行的卫星，则发射速度要大于11.2km/s。

Ｄ．在同步轨道上，若后面的卫星一旦加速，将有可能与前面的卫星相碰撞。

4.已知地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍，同步卫星的周期与地球的自转周期相同，根据你知道的常识，可以估算出地球到月球的距离，这个距离最接近（）A．地球半径的40倍 B．地球半径的60倍C．地球半径的80倍 D．地球半径的100倍5. 3个人造地球卫星A 、B 、C ，在地球的大气层外沿如图所示的方向做匀速圆周运动，已知m A =m B <m C ，则关于三个卫星的说法中错误的是（ ）A ．线速度大小的关系是a b c v v v >=B ． 周期关系是Ta<Tb=TcC ． 向心力大小的关系是Fa=Fb<FcD ． 轨道半径和周期的关系是232323C C B B A A T R T R T R ==6.某同学这样来推导第一宇宙速度：v =2πR/T=(2×3.14×6.4×106)/(24×3600)m/s=0.465×103m/s ，其结果与正确值相差很远，这是由于他在近似处理中，错误地假设：（ ）A ．卫星的轨道是圆。

高中物理学习材料唐玲收集整理5.1《万有引力定律及引力常量的测定》每课一练91、行星绕太阳的运动轨道如果是圆形，它轨道半径R 的三次方与公转周期T 的二次方的比为常数，设R 3/ T 2＝k ，则（ ）A ．常数k 的大小只与太阳的质量有关B ．常数k 的大小与太阳的质量及行星的质量有关C ．常数k 的大小只与行星的质量有关D ．常数k 的大小与恒星的质量及行星的速度有关2．宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是 （ ）A ．3年B ．9年C ．27年D ．81年3．要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列做法不正确的是( )A ．使两物体的质量各减小一半，距离不变B ．使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变C ．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变D ．距离和质量都减为原来的1/44．两个质量均匀的球体，相距r ，它们之间的万有引力为108-N ，若它们的质量、距离都增加为原来的两倍，则它们之间的万有引力为（ ）（A ）4×108-N （B ）108-N （C ）2×108-N （D ）8×108-N5．两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起时，它们之间的万有引力为F 。

若两个半径为原来2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为( )A ．4FB ．2FC ．8FD ．16F6．两个行星的质量分别是1m 、2m ，它们绕太阳运行的轨道长半轴分别是1R 和2R ，则它们的公转周期之比1T ∶2T ＝________．7．火星的半径是地球半径的一半，火星的质量约为地球质量的1/9，那么地球表面50 kg 的物体，受到地球的吸引力，约是火星表面同质量的物体，受到火星吸引力的________倍。

8．卡文迪许被人们誉为“能称出地球质量的人”，想一想，怎样就能“称出”地球的质量。

设地球的质量为M ，地面上某物体的质量为m ，重力加速度为g ，地球半径为R ，引力常量为G 。

高中物理 5.2万有引力定律的应用5.3人类对太空的不懈追求每课一练鲁科版必修2一、单项选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分)1.(创新题)2010年10月1日，我国成功发射了第二颗探月卫星“嫦娥二号”，关于“嫦娥二号”卫星的地面发射速度，以下说法正确的是( )A.等于7.9 km/sB.介于7.9 km/s和11.2 km/s之间C.小于7.9 km/sD.介于11.2 km/s和16.7 km/s之间2.地球半径为R，地面上重力加速度为g，在高空绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其线速度的大小可能是( )A. gRB. gR 2C. 2gRD.2gR3.(2011·哈尔滨高一检测)当人造卫星进入轨道做匀速圆周运动后，下列叙述正确的是( )A.在任何轨道上运动时，地球球心都在卫星的轨道平面内B.卫星运动速度一定等于7.9 km/sC.卫星内的物体仍受重力作用，并可用弹簧测力计直接测出所受重力的大小D.因卫星处于完全失重状态，所以卫星轨道所在处的重力加速度等于零4.(2011·南阳高一检测)如图所示，在同一轨道平面上，有绕地球做匀速圆周运动的卫星a、b、c，某时刻它们处在同一直线上，则( )A.经过一段时间，它们将同时第一次回到原位置B.卫星c受到的向心力最小C.卫星b的周期比c大D.卫星a的角速度最大5.(2011·石家庄高一检测)设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R，土星绕太阳运动的周期为T，万有引力常量G已知，根据这些数据，不能求出的量有( ) A.土星线速度的大小 B.土星加速度的大小C.土星的质量D.太阳的质量6.(2010·江苏高考)2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中错误的是( )A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度B.在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度二、非选择题(本题包括2小题，共20分，要有必要的文字叙述)7.(10分)宇航员在地球表面以一定初速度竖直向上抛出一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，小球需经过时间5t落回原处.(取地球表面重力加速度g＝10 m/s2，空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度g′；(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R星∶R地＝1∶4，求该星球的质量与地球质量之比M星∶M地.8.(挑战能力)(10分)在地球上通讯，如果用同步卫星转发的无线电话与对方通话，至少等多长时间才能听到对方的回话？已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，地球的自转周期为T，无线电信号的传播速度为c.答案解析1.【解析】选B.“嫦娥二号”探月卫星是以直奔38万公里远地点的方式发射的，所以其地面发射速度大于7.9 km/s，但由于它并没有脱离地球的引力范围，所以小于11.2 km/s，故B正确.2.【解析】选B.贴近地表运行的卫星的线速度是所有绕地球做匀速圆周运动卫星的最大环绕速度，其大小为v=gR，所以高空卫星的线速度应小于gR，故B正确，A、C、D错误.3.【解析】选A.由于地球对卫星的万有引力提供向心力，所以球心必然是卫星轨道的圆心，A正确.只有贴近地表做匀速圆周运动的卫星的速度等于7.9 km/s，其他卫星的线速度小于7.9 km/s ，B 错误.卫星绕地球做匀速圆周运动，其内部的物体处于完全失重状态，弹簧测力计无法测出其重力，地球在卫星轨道处产生的重力加速度等于其向心加速度，并不等于零，C 、D 错误.4.【解析】选D.由T=2=2T π可知，轨道运动半径越大，卫星周期越大，所以c 的周期最大，a 的周期最小、角速度最大，故经过一定时间，a 先回到原位置，A 、C 错误，D 正确.由F=G 2Mm r可知，不知三颗卫星质量的关系，无法判断他们受到的万有引力大小的关系，B 错误.5.【解析】选C.根据已知数据可求：土星的线速度大小v=2R Tπ、土星的加速度a=224R T π、太阳的质量M=2324R GT π，无法求土星的质量，所以选C. 6.【解析】选D.根据开普勒定律可知，卫星在近地点的速度大于在远地点的速度，A 说法正确；由轨道Ⅰ变到轨道Ⅱ要减速，所以B 说法正确；类比于行星椭圆运动，由开普勒第三定律可知，32R T =k ，因R 2<R 1，所以T 2<T 1，C 说法正确；根据a= 2GM R，在飞船运动到轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的A 点时加速度相等，D 说法错误.独具【方法技巧】 卫星变轨问题的处理技巧卫星变轨问题是天体运动中的难点，处理此类问题有以下两点技巧：(1)当卫星绕天体做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，由22Mm v G m r r=，得v=r 越大，线速度v 越小.当由于某原因速度v 突然改变时，若速度v 减小，则F>m 2v r ，卫星将做近心运动，轨迹为椭圆，若速度v 增大，则F<m 2v r ，卫星将做离心运动，轨迹为椭圆，此时可用开普勒三定律分析其运动.(2)卫星到达椭圆轨道与圆轨道的切点时，卫星受到的万有引力相同，所以加速度相同.7.【解析】(1)由题意及竖直上抛运动规律知：小球在地球表面向上抛出至落回原处经历时间为t=02v g小球在某星球表面向上抛出至落回原处经历时间为5t=02v g ' 联立以上两式得g ′= 15g=2 m/s 2 (2)根据g=2GM R，得M= 2gR G 故有：M 星∶M 地＝22g R gR '星地∶＝1∶80 答案：(1)2 m/s 2 (2)1∶808.【解析】地球同步卫星的周期与地球自转周期T 相同，设卫星离地面高度为h ，则卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，有：G ()2MmR h +=m 224Tπ(R+h) 在地表附近：G 2Mm R =mg解得：R 信号传递的最短距离为2h ，收话人(在地球上)收到发话人的信号立即回话，信号又需要传播2h 的距离才能到达发话人，由此可知最短时间为t=4h 4c c =R )答案：4c R )。

高中物理学习材料唐玲收集整理5.2《万有引力定律的应用》同步测试1.宇宙飞船在绕地球的圆轨道上运行时，宇航员由静止释放一探测仪器，该仪器离开飞船后的运动情况为（）A.继续和飞船一起沿轨道运行B.做平抛运动落向地球C.由于惯性沿轨道切线方向飞出做匀速直线运动而远离地球D.做自由落体运动而落向地球2.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其速率（）A.大于7.9 km/sB.介于7.9 km/s～11.2 km/s之间C.小于或等于7.9 km/sD.一定等于7.9 km/s【解析】选C.第一宇宙速度v=7.9 km/s是绕地球做匀速圆周运动的最大速度,故所有人造地球卫星的速度都小于或等于第一宇宙速度,故C正确.3.若人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则下列说法正确的是（）A.卫星的轨道半径越大,它的运行速度越大B.卫星的轨道半径越大,它的运行速度越小C.卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越大D.卫星的质量一定时,轨道半径越大,向心加速度越大4.（2009·广东高考）关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是（）A.第一宇宙速度又叫环绕速度B.第一宇宙速度又叫脱离速度C.第一宇宙速度跟地球的质量无关D.第一宇宙速度跟地球的半径无关6.1989年10月18日，人类发射的“伽利略号”木星探测器进入太空,于1995年12月7日到达木星附近，然后绕木星运转并不断发回拍摄到的照片，人类发射该探测器的发射速度应为（）A.等于7.9 km/sB.大于7.9 km/s而小于11.2 km/sC.大于11.2 km/s而小于16.7 km/sD.大于16.7 km/s【解析】选C.探测器要到达木星，首先使之成为绕太阳转动的“人造行星”，使其进入木星附近，然后成为木星的卫星，因此发射速度应介于第二宇宙速度与第三宇宙速度之间，故选C.8.据报道， 2009年4月 29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其他行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82.该小行星绕太阳一周的时间为3.39年，直径2～3千米，其轨道平面与地球轨道平面呈155°的倾斜.假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动,则小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为（）9.宇宙飞船在半径为R1的轨道上运行，变轨后的半径为R2,R1>R2.宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的（）A．线速度变小 B.角速度变小C．周期变大 D.向心加速度变大。

高中物理学习材料唐玲收集整理5.2《万有引力定律的应用》每课一练1、关于第一宇宙速度，下面说法正确的是（）A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C．它是使卫星进入近地圆形轨道的最大发射速度D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度3、关于人造地球卫星与宇宙飞船的下列说法中，正确的是（）A．如果知道人造地球卫星的轨道半径和它的周期，就可算出地球质量B．两颗人造地球卫星，只要它们的绕行速率相等，不管它们的质量、形状差别有多大，它们的绕行半径和绕行周期就一定是相同的C．原来在同一轨道上沿同一方向绕行的人造卫星一前一后，若要后一卫星追上前一卫星并发生碰撞，只要将后者速率增大一些即可D．一只绕火星飞行的宇宙飞船，宇航员从舱内慢慢走出，并离开飞船，飞船因质量减小，所受万有引力减小，故飞行速度减小3、一个半径比地球大3倍，质量是地球36倍的行星，它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的( )A．6倍 B．18倍C．4倍Ｄ．13.5倍4．两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，若它们只受太阳万有引力作用，那么，这两个行星的向心加速度之比为（）（A）1 （B）m2 r1/ m1r2（C）m1r2/ m2r1（D）r22/ r125．下列有关行星运动的说法中，正确的是（）（A）由 = v/r，行星轨道半径越大，角速度越小（B ）由a = r 2，行星轨道半径越大，行星的加速度越大 （C ）由a = v 2/r ，行星轨道半径越大，行星的加速度越小 （D ）由G2rMm = mv 2/R ，行星轨道半径越大，线速度越小 6．设行星A 和B 是两个均匀球体，A 和B 的质量之比m A :m B ＝2:1；A 与B 的半径之比R A :R B ＝1:2，行星A 的卫星a 沿圆轨道运行的周期为T a ，行星B 的卫星b 沿圆轨道运行的周期为T b ，两卫星的圆轨道都非常接近各自的行星表面，则它们运动的周期之比为 （ ）（A ）T a : T b =1:4（B ）T a : T b =1:2（C ）T a : T b =2:1 （D ）T a : T b = 4:1 7.有质量相等的两个人造地球卫星A 和B ，分别在不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动.两卫星的轨道半径分别为r A 和r B ，且r A ＞r B .则A 和B 两卫星相比较，以下说法正确的是（ ）A.卫星A 的运行周期较小B.卫星A 受到的地球引力较大C.卫星A 的动能较大D.卫星A 的机械能较大8.如图4—3—1所示，a 、b 、c 是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星.下列说法中正确的是（ ）图4—3—1A.b 、c 的线速度大小相等，且大于a 的线速度B.b 、c 的向心加速度大小相等，且小于a 的向心加速度C.b 、c 运行周期相同，且小于a 的运行周期D.由于某种原因，a 的轨道半径缓慢减小，a 的线速度将变小9.两个行星各有一个卫星绕其表面运行，已知两个卫星的周期之比为1∶2，两行星半径之比为2∶1（ ）①两行星密度之比为4∶1 ②两行星质量之比为16∶1 ③两行星表面处重力加速度之比为8∶1④两卫星的速率之比为4∶1A.①②B.①②③C.②③④D.①③④10.某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球半径为R，地面重力加速度为g，下列说法错误的是（）A.人造卫星的最小周期为2πgR/B.卫星在距地面高度R处的绕行速度为2/RgC.卫星在距地面高度为R处的重力加速度为g/4D.地球同步卫星的速率比近地卫星速率小，所以发射同步卫星所需的能量较少１1、地球质量的计算：已知月球到地球的球心距离为r＝4×108m，月亮绕地球运行的周期为30天，求地球的质量。

高中物理 5.2万有引力定律的应用1每课一练 鲁科版必修2第2节 万有引力定律的应用一、选择题；1、关于人造地球卫星，下列说法正确的是A 第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球运动所必须的最大地面发射速度B 第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度C 卫星离地面越高，运行速率越大，周期越小D 卫星的轨道半径越大，需要的发射速度越大，在轨道上运行的速度越小2、宇航员在飞船中绕月球表面做匀速圆周运动，假定月球是一个均匀的球体，宇航员要测出月球的密度，下列各组数据中需测量的是A 飞船的运行周期B 飞船的质量和体积C 飞船的轨道半径和周期D 月球绕地球运动的周期和轨道半径3、用m 表示地球同步通信卫星的质量，h 表示地球自转的角速度它距地面的高度，R 0表示地球的半径，g 0表示地球表面处的重力加速度，ω0表示地球自转的角速度，则卫星所受地球对它的万有引力A 等于0B 等于()20200h R R mg + C 等于340020ωg R m D 以上结果都不对4、若人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的卫星A 速度越大B 角速度越大C 加速度越大D 周期越大二、填空题：5、有两颗人造地球卫星，它们的质量之比为m 1: m 2=1:2，运行速率之比是V 1: V 2=1:2。

则它们的运行周期之比是_______，轨道半径之比是_______，向心加速度之比是_______，所受向心力之比是_______。

6、海王星的质量是地球的17倍，它的半径是地球的4倍，绕海王星表面做圆周运动的宇宙飞船的运行速度为______________。

三、计算题：7、利用所学知识，推导第一宇宙速度的另一表达式V=gR 。

8、“2003年10月15日9时，我国神舟五号宇宙飞船在洒泉卫星发射中心成功发射，把中国第一位航天员杨利伟送入太空。

飞船绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全降落在蒙古主着陆场。

”根据以上消息，近似地把飞船从发射到降落的全部运动看做绕地球的匀速圆周运动，试估算神舟五号绕地球飞行时距地面的高度（已知地球的质量为M=6.0×1024kg，地球的半径R=6.4×103km）。

高中物理 5.2万有引力定律的应用3每课一练 鲁科版必修21.关于第一宇宙速度,下列说法中正确的是（ ） A.它是人造卫星绕地球飞行的最小速度B.它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最小速度C.它是人造卫星绕地球飞行的最大速度D.它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最大速度思路解析：第一宇宙速度v 1=7.9 km/s ，是地球卫星的最小的地面发射速度，同时又是人造地球卫星的最大环绕速度.虽然距地面越高的卫星线速度越小，但是向距地面越高的轨道发射卫星越困难，因为向高轨道发射卫星，火箭要克服地球对它的引力做更多的功，所以发射时需要的速度越大.千万不要把卫星在轨道上运转的速度和发射速度混淆起来. 答案：BC2.在环绕轨道飞行的“神舟”五号飞船轨道舱内空间是微重力环境,正确的理解是（ ） A.飞船内物体所受的重力远比在地面小,可以忽略B.飞船内物体所受的重力与在地面上相比不会是数量级上的差别C.飞船内物体也在绕地球做匀速圆周运动,地球对物体的万有引力恰好提供它所需要的向心力D.飞船内物体能漂浮在舱中,好像重力消失了似的 思路解析：地球半径约为6 376 km ，“神舟”五号运行轨道为近地点200 km ，远地点350 km ，变轨后进入343 km 的圆轨道.由此可见，“神舟”五号离地面的高度远小于地球半径，所以它所受的重力与在地球上相比不会是数量级的差别，而是相差不大，但是由于此时的重力完全用来提供向心力，所以飞船内的物体好像不受重力作用似的. 答案：BCD3.某行星质量是地球质量的m 倍,半径是地球半径的n 倍,那么该行星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（ ）A.mn 倍B.m/n 倍C.n/m 倍D.m/n 2倍 思路解析：行星表面物体受到的万有引力就是它的重力，由F=2rGMm=mg 得g=2rGM，代入题中比例关系可得答案. 答案：D4.航天飞机在进入绕地球做匀速圆周运动的轨道后,若有一宇航员走出机舱外,他将（ ） A.向着地球方向落向地球 B.做平抛运动C.由于惯性做匀速直线运动D.绕地球做匀速圆周运动,像一颗人造卫星 思路解析：宇航员离开机舱时的速度与在轨道上运行的航天飞机速度相同，他将绕地球做匀速圆周运动,像一颗人造卫星. 答案：D5.人造地球卫星由于空气阻力的作用,轨道半径不断地缓慢减小.下列说法中正确的是（ ）A.卫星的运行速率不断减小B.卫星的运行速率不断增大C.卫星的运行周期不断增大D.卫星的运行周期不断减小思路解析：卫星绕地球运行的线速度为v=r GM ，周期为T=GMr 324π，所以轨道半径不断减小的过程中，卫星的运行速度不断增大，运行周期不断减小.答案：BD6.有两颗人造地球卫星,它们的质量之比是m 1∶m 2=1∶2,它们运行线速度的大小之比是v 1∶v 2=1∶2,那么（ ）A.它们运行的周期之比是T 1∶T 2=8∶1B.它们的轨道半径之比是r 1∶r 2=4∶1C.它们的向心力大小之比是F 1∶F 2=1∶32D.它们的向心加速度大小之比是a 1∶a 2=16∶1思路解析：卫星运行的向心力等于万有引力，r v m rm m G 22'=，半径之比为14212221==v v r r ;2'rm Gm =mω2r,ω=3'r Gm ，所以313221r r =ωω，周期之比为212122ωπωπ=T T 18323112===r r ωω;向心力之比为32121222121==r m r m F F ；向心加速度之比为161212221==r r a a . 答案：ABC7.一颗人造地球卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行,其运行速度是地球第一宇宙速度的________________倍.思路解析：以第一宇宙速度绕地球运行的轨道半径是地球半径，由r v m r Mm G 22=，得22''==r r vv . 答案：22 8.宇航员站在某行星表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,小球落到行星表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速度增大到原来的2倍,则抛出点与落地点之间的距离为L 3.已知两落地点在同一水平面内,该行星的半径为R,万有引力常量为G.求该行星的质量.思路解析：第一次抛球，球做平抛运动得（v 0t ）2+（gt 2/2）2=L 2第二次抛球，球仍做平抛运动得（2v 0t ）2+（gt 2/2）2=（L 3）2由以上两式得g=2L/(23t ) 又由2R MmG=mg, 所以M=2LR 2/(G t 23).答案：2LR 2/(G t 23)。