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1、課后作業(yè)(十三)(時間45分鐘，滿分100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分只有一個選項正確)1近年來，人類發(fā)射的多枚火星探測器已經相繼在火星上著陸，正在進行著激動人心的科學探究，為我們將來登上火星、開發(fā)和利用火星資源奠定了堅實的基礎如果火星探測器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運動，并測得該運動的周期為T，則火星的平均密度的表達式為(k為某個常數)()AkTBCkT2 D2(2012安徽高考)我國發(fā)射的“天宮一號”和“神舟八號”在對接前，“天宮一號”的運行軌道高度為350 km，“神舟八號”的運行軌道高度為343 km.它們的運行軌道均視為圓周，則()A“天宮一號”比“神舟八號”
2、速度大B“天宮一號”比“神舟八號”周期長C“天宮一號”比“神舟八號”角速度大D“天宮一號”比“神舟八號”加速度大3(2013屆北京朝陽期末)2011年12月美國宇航局發(fā)布聲明宣布，通過開普勒太空望遠鏡項目證實了太陽系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星該行星被命名為開普勒22b(Kepler22b)，距離地球約600光年之遙，體積是地球的2.4倍這是目前被證實的從大小和運行軌道來說最接近地球形態(tài)的行星，它每290天環(huán)繞著一顆類似于太陽的恒星運轉一圈若行星開普勒22b繞恒星做圓周運動的軌道半徑可測量，萬有引力常量G已知根據以上數據可以估算的物理量有()A行星的質量 B行星的密度C恒星的質量 D恒
3、星的密度4(2012山東高考)2011年11月3日，“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器成功實施了首次交會對接任務完成后“天宮一號”經變軌升到更高的軌道，等待與“神舟九號”交會對接變軌前和變軌完成后“天宮一號”的運行軌道均可視為圓軌道，對應的軌道半徑分別為R1、R2，線速度大小分別為v1、v2.則等于()A. B. C. D.5.圖447(2012廣東高考改編)如圖447所示，飛船從軌道1變軌至軌道2.若飛船在兩軌道上都做勻速圓周運動，不考慮質量變化，相對于在軌道1上，飛船在軌道2上的()A動能大B向心加速度大C運行周期長D角速度大6(2013屆遼寧省實驗中學檢測)在圓軌道上做勻速圓周運動
4、的國際空間站里，一宇航員手拿一只小球相對于太空艙靜止“站立”于艙內朝向地球一側的“地面”上，如圖448所示下列說法正確的是()圖448A宇航員相對于地球的速度介于7.9 km/s與11.2 km/s之間B若宇航員相對于太空艙無初速釋放小球，小球將落到“地面”上C宇航員將不受地球的引力作用D宇航員對“地面”的壓力等于零7.圖449(2013屆西安一中檢測)為紀念伽利略將望遠鏡用于天文觀測400周年，2009年被定為以“探索我的宇宙”為主題的國際天文年我國發(fā)射的“嫦娥一號”衛(wèi)星繞月球經過一年多的運行，完成了預定任務，于2009年3月1日16時13分成功撞月如圖449所示為“嫦娥一號”衛(wèi)星撞月的模擬
5、圖，衛(wèi)星在控制點開始進入撞月軌道假設衛(wèi)星繞月球做圓周運動的軌道半徑為R，周期為T，引力常量為G.根據題中信息，以下說法正確的是()來源:學優(yōu)GKSTKA可以求出月球的質量B可以求出月球對“嫦娥一號”衛(wèi)星的引力C“嫦娥一號”衛(wèi)星在控制點處應加速D“嫦娥一號”在地面的發(fā)射速度大于11.2 km/s8(2013屆池州模擬)已知某星球的平均密度是地球的n倍，半徑是地球的k倍，地球的第一宇宙速度為v，則該星球的第一宇宙速度為()A. v Bnk vCk v D. v9.來源:學優(yōu)gkstk圖4410(2013屆南昌一中檢測)在四川汶川的抗震救災中，我國自主研制的“北斗一號”衛(wèi)星導航系統(tǒng)，在抗震救災中發(fā)揮
6、了巨大作用北斗導航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導航、定位等功能“北斗”系統(tǒng)中兩顆工作衛(wèi)星均繞地心O做勻速圓周運動，軌道半徑為r，某時刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置(如圖4410所示)若衛(wèi)星均按順時針運行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R.不計衛(wèi)星間的相互作用力則以下判斷中正確的是()A這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為B衛(wèi)星1向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2C衛(wèi)星1由位置A運動到位置B所需的時間為 D衛(wèi)星1中質量為m的物體的動能為mgr來源:學優(yōu)10.圖4411來自中國航天科技集團公司的消息稱，中國自主研發(fā)的北斗二號衛(wèi)星系統(tǒng)今年起進入組網高峰期，預計在2015年形成覆蓋全球的
7、衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)此系統(tǒng)由中軌道、高軌道和同步軌道衛(wèi)星等組成現在正在服役的北斗一號衛(wèi)星定位系統(tǒng)的三顆衛(wèi)星都定位在距地面36 000 km的地球同步軌道上目前我國的各種導航定位設備都要靠美國的GPS系統(tǒng)提供服務，而美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS由24顆衛(wèi)星組成，這些衛(wèi)星距地面的高度均為20 000 km.則下列說法中正確的是()A北斗一號系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星的動能必須相等B所有GPS的衛(wèi)星比北斗一號的衛(wèi)星線速度小C北斗二號中的每顆衛(wèi)星一定比北斗一號中的每顆衛(wèi)星高D北斗二號中的中軌道衛(wèi)星的加速度一定大于高軌道衛(wèi)星的加速度二、非選擇題(本題共2小題，共30分計算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數值計算的要
8、注明單位)11(15分)我國已啟動“嫦娥工程”，“嫦娥一號”和“嫦娥二號”已成功發(fā)射，“嫦娥三號”已決定在2013年下半年發(fā)射，將進行落月探測，并已給落月點起了一個富有詩意的名字“廣寒宮”(1)若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球繞地球運動的周期為T，月球繞地球的運動近似看做勻速圓周運動，請求出月球繞地球運動的軌道半徑r；(2)若宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面某處以速度v0豎直向上拋出一個小球，經過時間t，小球落回拋出點已知月球半徑為r月，引力常量為G，請求出月球的質量M月12(15分)(2013屆滁州中學模擬)“嫦娥一號”探月衛(wèi)星與稍早日本的“月亮女神號”探月衛(wèi)星不同，
9、“嫦娥一號”衛(wèi)星是在繞月極地軌道上運動的，加上月球的自轉，因而“嫦娥一號”衛(wèi)星能探測到整個月球的表面.12月11日“嫦娥一號”衛(wèi)星的CCD相機已對月球背面進行成像探測，并獲取了月球背面部分區(qū)域的影像圖衛(wèi)星在繞月極地軌道上做圓周運動時距月球表面高為H，繞行的周期為TM；月球繞地公轉的周期為Tg，半徑為R0，球半徑為RE，月球半徑為RM.圖4412(1)若忽略地球及太陽引力對繞月衛(wèi)星的影響，試求月球與地球質量之比；(2)當繞月極地軌道的平面與月球繞地公轉的軌道平面垂直，也與地心到月心的連線垂直(如圖4412)此時探月衛(wèi)星向地球發(fā)送拍攝的照片，此照片由探月衛(wèi)星傳送到地球最少需要多長時間？(已知光速為
10、c.)答案及解析一、1【解析】火星探測器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運動時，mR，又MR3，可得：，故只有D正確【答案】D2【解析】由題知“天宮一號”運行的軌道半徑r1大于“神舟八號”運行的軌道半徑r2，天體運行時萬有引力提供向心力根據m，得v.因為r1r2，故“天宮一號”的運行速度較小，選項A錯誤；根據Gm()2r得T2，故“天宮一號”的運行周期較長，選項B正確；根據Gm2r，得，故“天宮一號”的角速度較小，選項C錯誤；根據Gma，得a，故“天宮一號”的加速度較小，選項D錯誤【答案】B3【解析】由萬有引力定律和牛頓第二定律知衛(wèi)星繞中心天體運動的向心力由中心天體對衛(wèi)星的萬有引力提供，由Gmr求得
11、地球質量M，所以選項C正確【答案】C4【解析】“天宮一號”運行時所需的向心力由萬有引力提供，根據G得線速度v，所以，故選項B正確，選項A、C、D錯誤【答案】B5.【解析】飛船繞中心天體做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，即F引F向，所以ma向mr2，即a向，Ekmv2，T，(或用公式T求解)因為r1r2所以Ek1Ek2，a向1a向2，T1T2，12，選項C正確，D錯誤【答案】C6【解析】7.9 km/s是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，是衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的最大速度，可見，所有環(huán)繞地球運轉的衛(wèi)星、飛船等，其運行速度均小于7.9 km/s，故A錯誤；若宇航員相對于太空艙無初速釋放小球，由于慣性，小球仍具有原來
12、的速度，所以地球對小球的萬有引力正好提供它做勻速圓周運動需要的向心力，即Gm，其中m為小球的質量，故小球不會落到“地面”上，而是沿原來的軌道繼續(xù)做勻速圓周運動，故B錯誤；宇航員受地球的引力作用，此引力提供宇航員隨空間站繞地球做圓周運動的向心力，否則宇航員將脫離圓周軌道，故C錯；因宇航員受的引力全部提供了向心力，宇航員不能對“地面”產生壓力，處于完全失重狀態(tài)，D正確【答案】D7.【解析】由mR可得月球質量M，A項正確；但因不知“嫦娥一號”衛(wèi)星的質量，無法求出月球對“嫦娥一號”的引力，B項錯誤；“嫦娥一號”從控制點處開始做近心運動，應在控制點處減速，C項錯誤；“嫦娥一號”最終未脫離地球束縛和月球一
13、起繞地球運動，因此在地面的發(fā)射速度小于11.2 km/s，D項錯誤【答案】A8【解析】由vR3，Gmg可得gGR.而由mgm可得v.綜上有vR，故該星球的第一宇宙速度為vk v，選項C正確【答案】C9.【解析】由ma、m0g，得a，A錯誤衛(wèi)星1向后噴氣時速度增大，所需的向心力增大，萬有引力不足以提供其所需的向心力而做離心運動，與衛(wèi)星2不再處于同一軌道上了，B錯誤由tTT、mr()2、m0g可得t ，C正確由m、m0g、Ekmv2可得Ek，D錯誤【答案】C10.【解析】根據題意，選項C說法錯誤；由Gm得v，故衛(wèi)星的軌道半徑越小其線速度越大，且同一軌道上的衛(wèi)星線速度大小一定相等，由于衛(wèi)星質量不一定
14、相等，則其動能不一定相等，所以選項A、B錯誤；由Gma得a，選項D正確【答案】D二、11【解析】(1)根據萬有引力定律和向心力公式對月球有：GM月()2r質量為m的物體在地球表面時：mgG解得：r .(2)設月球表面處的重力加速度為g月，根據題意：v0，g月，解得：M月.【答案】(1)r (2)M月12【解析】(1)由牛頓第二定律得F向manm()2r萬有引力定律公式為：F引G來源:gkstkaaa月球繞地公轉時由萬有引力提供向心力，故有GM月()2R0同理，探月衛(wèi)星繞月運動時有：GM衛(wèi)()2(RMH)來源:GKSTKaaa解得：()2()3.(2)設探月極地軌道上衛(wèi)星到地心的距離為L0，則衛(wèi)星到地面的最短距離為L0RE由幾何知識得：LR(RMH)2故將照片發(fā)回地面的時間：t.【答案】(1)()2()3(2)友情提示：部分文檔來自網絡整理，供您參考！文檔可復制、編制，期待您的好評與關注！9 / 9
2014高考物理人教版一萬有引力與航天Word版
