高中物理 第三章 萬(wàn)有引力定律 第4節(jié) 人造衛(wèi)星 宇宙速度1 人造衛(wèi)星發(fā)射同步練習(xí) 教科版必修2.doc

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第4節(jié) 人造衛(wèi)星 宇宙速度1 人造衛(wèi)星發(fā)射 （答題時(shí)間：30分鐘） 1. 某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的3倍，直徑是地球直徑的3倍。設(shè)想在該行星表面附近繞其做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的周期為T1，在地球表面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的周期為T2，則T1：T2等于（ ） A. 1：1 B. 3：1 C. 1：3 D. 6：1 2. 如圖所示，a、b是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（ ） A. a運(yùn)動(dòng)的線速度比b小 B. a運(yùn)動(dòng)的角速度比b小 C. a運(yùn)動(dòng)的周期比b小 D. a運(yùn)動(dòng)的加速度比b小 3. 如圖，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(yùn)動(dòng)，不考慮質(zhì)量變化，相對(duì)于在軌道1上，飛船在軌道2上的（ ） A. 動(dòng)能大　　　 B. 向心加速度大 C. 運(yùn)行周期短 D. 角速度小 4. 某一火星探測(cè)器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得該探測(cè)器運(yùn)動(dòng)的周期為T，則火星的平均密度ρ的表達(dá)式為（k是一個(gè)常數(shù)）（ ） A. ρ＝ B. ρ＝kT C. ρ＝ D. ρ＝kT2 5. 人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)地球的半徑為R，地面處的重力加速度為g，則人造衛(wèi)星（ ） A. 繞行的最大線速度為 B. 繞行的最小周期為 C. 在距地面高為R處的繞行速度為 D. 在距地面高為R處的周期為 6. 我國(guó)發(fā)射的風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星是極地衛(wèi)星，衛(wèi)星飛過(guò)兩極上空，其軌道平面與赤道平面垂直，周期為12h；我國(guó)發(fā)射的風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星，周期是24h，由此可知，兩顆衛(wèi)星相比較（ ） A. 風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星距地面較近 B. 風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星距地面較遠(yuǎn) C. 風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)速度較大 D. 風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)速度較小 7. A和B是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，mA＝2mB，軌道半徑rB＝2rA，則A與B的（ ） A. 加速度之比為4∶1 B. 周期之比為∶1 C. 線速度之比為∶1 D. 角速度之比為1∶2 8. 已知“天宮一號(hào)”在地球上空的圓軌道上運(yùn)行時(shí)離地面的高度為h。地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G。求： （1）地球的密度為多少？ （2）“天宮一號(hào)”在該圓軌道上運(yùn)行時(shí)速度v的大小。  1. B 解析：萬(wàn)有引力提供向心力：，推出：，故，B正確。 2. C 解析：由題意知衛(wèi)星a、b的半徑滿足ra＜rb，根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力有：，則：由可知，a的半徑小，線速度大，故A錯(cuò)誤；由可知，a的半徑小，角速度大，故B錯(cuò)誤；由可知，a的半徑小，周期小，故C正確；由可知，a的半徑小，運(yùn)動(dòng)的加速度大，故D錯(cuò)誤。故選C。 3. D 解析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，得到，，，，由這些關(guān)系可以看出，r越大，a、v、ω越小，而T越大，飛船從軌道1變軌至軌道2，軌道半徑變大，故線速度變小，故動(dòng)能變小，加速度、角速度變小，周期變大，故ABC錯(cuò)誤，D正確，故選D。 4. C 解析：研究火星探測(cè)器繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式：（r為軌道半徑即火星的半徑），得： ① 則火星的密度： ② 由①②得火星的平均密度：，則A、B、D錯(cuò)誤，C正確。 5. A 解析：A. 根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，所以。 在地球表面的物體受到的重力等于萬(wàn)有引力，得GM＝R2g；所以，當(dāng)軌道半徑r越小，則v越大，當(dāng)r最小等于R時(shí)，速度v最大，故A正確。 B. 根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力，得，當(dāng)r越小，則周期越小，當(dāng)r最小等于地球半徑R，則周期最小為，故B錯(cuò)誤。 C. 根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，得＝，故C錯(cuò)誤。 D. 根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，得＝，故D錯(cuò)誤。故選A。 6. AC 解析：由題，“風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星的周期小于“風(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星的周期，根據(jù)公式分析得知，“風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星半徑r較小，距地面較近，故A正確，B錯(cuò)誤；G是常量，M是地球的質(zhì)量，不變，“風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星半徑r較小，由公式，“風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)速度較大，故C正確，D錯(cuò)誤。 7. AC 解析：人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)萬(wàn)有引力提供向心力＝＝， 分析可得：加速度，則＝，故A正確； 周期，則＝，故B錯(cuò)誤； 線速度，則，故C正確； 角速度，則，故D錯(cuò)誤。 8. 解：（1）地球表面質(zhì)量為m0的物體，有：① 又 ② 得： （2）“天宮一號(hào)”在該圓軌道上運(yùn)行時(shí)萬(wàn)有引力提供向心力：＝③ 聯(lián)立①③兩式得：飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí)速度：。