人教版高中物理必修第2册 万有引力与宇宙航行复习课课后作业.docVIP

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万有引力与宇宙航行复习课课后作业

一、单选题

1．两个质量相等的均匀球体之间的万有引力大小为F，若将它们球心间距离增大为原来的3倍，其万有引力大小将变为（）

A．F/2B．F/4C．F/9D．F/16

【答案】C

【解析】试题分析：由万有引力定律的公式得，当时，,故选C。

2．关于开普勒第三定律的公式=K，下列说法中正确的是()

①公式只适用于绕太阳作椭圆轨道运行的行星．

②公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星（或卫星）．

③式中的K值，对所有的行星（或卫星）都相等．

④围绕不同星球运行的行星（或卫星），其K值不同．

A．①③ B．②④ C．③④ D．①②

【答案】B

【解析】

试题分析：开普勒第三定律适用于一切星体的运动，①错误②正确，K值和所绕行的中心天体有关，中心天体不同，k值不同，③错误④正确

故选B

3．如图为北京航天飞行控制中心对“嫦娥二号”卫星实施降轨控制的示意图，卫星成功由轨道半径为a、周期为T1的极月圆轨道进入远月点距离为a、周期为T2的椭圆轨道，为拍摄月球图像做好准备。则“嫦娥二号”（）

A．经过圆轨道上B点时的速率等于它经过椭圆轨道上A点时的速率

B．在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的加速度大小相等

C．在圆轨道上运行周期T1小于它在椭圆轨道上运行周期T2

D．在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的角速度相等

【答案】B

【解析】

【详解】

AD．在椭圆轨道远地点实施变轨成圆轨道是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力小于所需向心力，所以应给“嫦娥二号”卫星加速，增加所需的向心力，所以经过圆轨道上A点时的速率大于它经过椭圆轨道上A点时的速率，而圆轨道上的各个位置速率相等，根据，可知在圆轨道上经过B点大于在椭圆轨道上经过A点时的角速度。故AD不符合题意。

B．“嫦娥二号”卫星变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度，所以相等。故B符合题意。

C．根据开普勒周期定律得：，k与中心体有关，由于圆轨道的半径大于椭圆轨道半径，所以在圆轨道运行周期T1大于它在椭圆轨道运行周期T2。故C不符合题意。

4．“嫦娥一号”成功发射后，探月成为同学们的热门话题．一位同学为了测算卫星在月球表面附近做匀速圆周运动的环绕速度，提出了如下实验方案：在月球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，测出物体上升的最大高度h，已知月球的半径为R，便可测算出绕月卫星的环绕速度．按这位同学的方案，绕月卫星的环绕速度为（）

A． B． C． D．

【答案】A

【解析】

解：在月球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，测出物体上升的最大高度h，

根据竖直上抛的运动规律得：g=；

研究卫星绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：=m…①

根据万有引力等于重力得：=mg；

得GM=gR2…②

由①②得：绕月卫星的环绕速度为：

v=v0

故选A．

5．将地球看成质量均匀的球体，假如地球自转速度增大，下列说法中正确的是()

A．放在赤道地面上的物体所受的万有引力增大

B．放在两极地面上的物体所受的重力增大

C．放在赤道地面上的物体随地球自转所需的向心力增大

D．放在赤道地面上的物体所受的重力增大

【答案】C

【解析】

A.地球的质量和半径都没有变化，故对赤道上物体的万有引力大小保持不变，故A错误．B.地球绕地轴转动，在两极点，物体转动半径为0，转动所需向心力为0，此时物体的重力与万有引力相等，故转速增加两极点的重力保持不变，故B错误．C.地球自转速度增大，则物体随地球自转所需向心力增大,C正确．D.赤道上的物体重力和向心力的合力等于物体受到的万有引力，而万有引力不变，转速增加时所需向心力增大，故物体的重力将减小，故D错误．故选C．

二、多选题

6．如图所示，1为同步卫星，2为近地卫星，3为赤道上的一个物体，它们都在同一平面内绕地心做圆周运动．关于它们的圆周运动的线速度、角速度、和向心加速度，下列说法正确的是

A． B．

C． D．

【答案】BD

【解析】

A.物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，根据v=rω，则v1v3，

卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力，根据，解得，知轨道半径越大，线速度越小，则v2v1.所以v2v1v3，故A错误；

B.物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，

根据，知轨道半径越大，角速度越小，则ω2ω1.所以ω1=ω3ω2，故B正确；

C.物体3和同步卫星1周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，而加速度a=rω2