高中物理第七章万有引力与宇宙航行第一节行星的运动课件新人教版必修第二册

1 4 宇宙航行

1.假设地球的质量不变,而地球的半径增大到原来半径的2倍,那么地球的第一宇宙速度的大小应为原来的( )

A. B. C. D.2

解析因第一宇宙速度即为地球的近地卫星的线速度,此时卫星的轨道半径近似的认为等于地球的半径,且地球对卫星的万有引力提供向心力。由G得v=,因此,当m地不变,R增大为2R时,v减小为原来的,选项B正确。

答案B

2.由于通信和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步卫星,这些卫星的( )

A.质量可以不同 B.轨道半径可以不同

C.轨道平面可以不同 D.速率可以不同

解析地球同步卫星轨道必须在赤道平面内,离地面高度相同的同一轨道上,角速度、线速度、周期一定,与卫星的质量无关。选项A正确,B、C、D错误。

答案A

3.(多选)关于人造地球卫星,下列说法正确的是( )

A.运行的轨道半径越大,线速度也越大

B.其发射速度可以达到16.7 km/s

C.卫星绕地球做匀速圆周运动的速度不能大于7.9 km/s

D.卫星在降落过程中向下减速时处于超重状态

解析由v=知,卫星的轨道半径越大,线速度越小,选项A错误;人造地球卫星的发射速度在7.9km/s到11.2km/s之间,选项B错误;卫星绕地球做匀速圆周运动的速度小于或等于7.9km/s,选项C正确;卫星向下减速时的加速度方向向上,处于超重状态,选项D正确。

答案CD

4.若取地球的第一宇宙速度为8 km/s,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球半径的1.5倍,此行星的第一宇宙速度约为( )

A.16 km/s B.32 km/s

C.4 km/s D.2 km/s

解析第一宇宙速度是行星表面卫星的环绕速度,对于卫星,其轨道半径近似等于星球半径,所受万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力,根据万有引力定律和牛顿第二定律得G=m,解得

2 v=。因为该行星的质量m星是地球质量m地的6倍,半径R'是地球半径R的1.5倍,则=2,故v'=2v=2×8km/s=16km/s,A正确。

1 高一物理第六章万有引力定律测试

一、选择题

1、下面关于万有引力的说法中正确的是( )

A.万有引力是普遍存在于宇宙空间中所有具有质量的物体之间的相互作用

B.重力和引力是两种不同性质的力

C.当两物体间有另一质量不可忽略的物体存在时，则这两个物体间万有引力将增大

D.当两个物体间距为零时，万有引力将无穷大

2、地球表面的重力加速度为g0，物体在距地面上方3R处(R为地球半径)的重力加速度为g，那么两个加速度之比g／g0等于 ( )

A.1:1 B.1:4 C.1:9 D.1:16

3、某球状行星具有均匀的密度ρ，若在赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零，则该行星自转周期为(万有引力常量为G) ( )

4.3GA 3.4GB 3.CG .DG

4、设地球的质最为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力常量为G，同步卫星离地心高度为r，地表重力加速度为g，则同步卫星的速度v：①v=ωr；②GMvr；③3vGM；④gvRr．其中正确的是( )

A.① B.①② C.①②③ D.①②③④

5、启动卫星的发动机使其速度加大，待它运动到距离地面的高度比原来大的位置，再定位使它绕地球做匀速圆周运动成为另一轨道的卫星，该卫星后一轨道与前一轨道相比( )

A.速率增大 B.周期增大

C.向心力增大 D.加速度增大

6、1999年5月10日，我国成功地发射了“一箭双星”，将“风云1号”气象卫星和“实验5号”科学实验卫星送入离地面870km的轨道，已知地球半径为6400km，这两颗卫星的

运动速度约为( )

A.11.2km／s B.7.9km／s C.7.4km／s D.2.1km／s

7、已知地球和火星的质量之比:8:1MM地火，半径比:2:1RR地火，地球表面重力加速度为10 m／s2 ，地球表面动摩擦因数均为O.5，用一根绳在地球上拖动一个箱子，箱子能获得10m／s2的最大加速度，将此箱和绳送上火星表面，仍用该绳子拖动木箱，则木箱产生的最大加速度为( )

1 1 行星的运动

1.首先对天体做圆周运动产生了怀疑的科学家是( )

A.布鲁诺 B.伽利略

C.开普勒

D.第谷

答案C

2.已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期,它们绕太阳的公转均可看成匀速圆周运动,则可判定( )

A.金星的质量大于地球的质量

B.金星的半径大于地球的半径

C.金星到太阳的距离大于地球到太阳的距离

D.金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离

解析根据开普勒第三定律=k,因为金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期,所以金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离,选项D正确。

答案D

3.太阳系有八大行星,八大行星离太阳的远近不同,绕太阳运转的周期也不相同。下列反映周期与轨道半径关系的图象正确的是( )

解析由开普勒第三定律知=k,所以R3=kT2,选项D正确。

答案D

4.某行星沿椭圆轨道运行,远日点离太阳的距离为a,近日点离太阳的距离为b,过远日点时行星的速率为va,则过近日点时的速率为( )

A.vb=va B.vb=va

C.vb=va D.vb=va

解析如图所示,A、B分别为远日点和近日点,由开普勒第二定律,太阳和行星的连线在相等的时间里扫过的面积相等,取足够短的时间Δt,则有va·Δt·a=vb·Δt·b,所以vb=va。

答案C

2 5.(多选)两颗小行星都绕太阳做圆周运动,其周期分别是T、3T,则( )

A.它们轨道半径之比为1∶3

B.它们轨道半径之比为1∶

C.它们运动的速度之比为∶1

D.以上选项都不对

解析由题知周期比T1∶T2=1∶3,根据有

。

又因为v=,所以。

答案BC

能力提升

1.(2018全国Ⅲ)为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为( )

A.2∶1 B.4∶1

C.8∶1 D.16∶1

解析两个卫星都是绕同一中心天体(地球)做圆周运动,根据开普勒第三定律:=k,已知,可得,化简可得TP∶TQ=8∶1,选项C正确。

第六章 万有引力与航天单元测试

一．选择题（每题至少有一个选项是正确的）

1. 我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力,在2007年10月24日晚6点多发射升空。 如图所示,“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是下列图中

2．2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是（ ）

A．飞船变轨前后的速度相等

B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态

C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度

D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度

3假如一人造地球卫星做圆周运动的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动。则 （ ）

A. 根据公式V=rω可知卫星的线速度将增大到原来的2倍

B.根据公式F=mv2/r,可知卫星所受的向心力将变为原来的1/2

C.根据公式F=GMm/r2,可知地球提供的向心力将减少到原来的1/4 A B C D

P地球 Q 轨道1 轨道2 D.根据上述B和C给出的公式,可知卫星运动的线速度将减少到原来的2 /2

4．在圆轨道上运行的国际空间站里，一宇航员A静止（相对空间舱）“站”于舱内朝向地球一侧的“地面”B上，如图所示，下列说法正确的是

（ ）

A. 宇航员A不受地球引力作用

B. 宇航员A所受地球引力与他在地面上所受重力相等

C. 宇航员A与“地面”B之间无弹力作用

D. 若宇航员A将手中一小球无初速（相对于空间舱）释放，该小球将落到“地”面B