高一物理必修二-第六章《万有引力与航天》复习练习题及参考答案.docVIP

高一物理万有引力与航天

第一类问题：涉及重力加速度“”的问题

解题思路：天体外表重力〔或“轨道重力”〕等于万有引力，即

【题型一】两星球外表重力加速度的比拟

1、一个行星的质量是地球质量的8倍，半径是地球半径的4倍，这颗行星外表的重力加速度是地球外表重力加速度的多少倍？

解：忽略天体自转的影响，那么物体在天体外表附近的重力等于万有引力，即有，因此：

对地球：……①

对行星：……②

那么由②/①可得，，即

【题型二】轨道重力加速度的计算

2、地球半径为，地球外表重力加速度为，那么离地高度为处的重力加速度是〔〕

A．B．C．D．

【题型三】求天体的质量或密度

3、下面的数据，可以求出地球质量M的是〔引力常数G是的〕〔〕

A．月球绕地球运行的周期T1及月球到地球中心的距离R1

B．地球“同步卫星”离地面的高度

C．地球绕太阳运行的周期T2及地球到太阳中心的距离R2

D．人造地球卫星在地面附近的运行速度v和运行周期T3

4、假设有一艘宇宙飞船在某一行星外表做匀速圆周运动，其周期为，引力常量为，那么该行星的平均密度为〔〕

A.B.C.D.

第二类问题：圆周运动类的问题

解题思路：万有引力提供向心力，即

【题型四】求天体的质量或密度

5、继神秘的火星之后，今年土星也成了全世界关注的焦点！经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后，美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日〔北京时间7月1日〕抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家族。这是人类首次针对土星及其31颗卫星最详尽的探测！假设“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空离土星外表高的圆形轨道上绕土星飞行，环绕周飞行时间为。试计算土星的质量和平均密度。

解：探测器绕土星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力。设土星质量为M，探测器质量为m，运行周期为T，轨道半径为r，那么有

故土星的质量为：

土星的平均密度为：

【题型五】求人造卫星的运动参量〔线速度、角速度、周期等〕问题

6、两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为，那么轨道半径之比和运动速率之比分别为〔〕

A.B.

C.D.

【题型六】求星球的第一宇宙速度问题

7、假设取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，这个行星的第一宇宙速度约为〔〕

A.2km/sB.4km/sC.16km/sD.32km/s

【题型七】分析地球同步卫星的问题

8、我国发射的“亚洲一号”地球同步通信卫星的质量为l．24t，在某一确定的轨道上运行．以下说法正确的选项是〔〕

A．“亚洲一号”卫星定点在北京正上方太空，所以我国可以利用它进行电视转播

B．“亚洲一号”卫星的轨道平面一定与赤道平面重合

C．假设要发射一颗质量为2.48t的地球同步通信卫星，那么该卫星的轨道半径将比“亚洲一号”卫星轨道半径小

D．假设要发射一颗质量为2.48t的地球同步通信卫星，那么该卫星的轨道半径和“亚洲一号”卫星轨道半径一样大

9、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/s2，第一宇宙速度v

参考《名师金典》P63例4.

【题型八】地球赤道上的物体、地球同步卫星与近地卫星的比拟

10、地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v1、向心加速度大小为a1，近地卫星线速度大小为v2、向心加速度大小为a2，地球同步卫星线速度大小为v3、向心加速度大小为a3。设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍。那么以下结论正确的选项是〔〕

A．B．C．D．

第三类问题：变轨问题

解决思路：离心与向心，牛顿第二定律等

11、关于航天飞机与空间站对接问题，以下说法正确的选项是〔〕

A.先让航天飞机与空间站在同一轨道上，然后让航天飞机加速，即可实现对接

B.先让航天飞机与空间站在同一轨道上，然后让航天飞机减速，即可实现对接

C.先让航天飞机进入较低的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接

D.先让航天飞机进入较高的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接

12、我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如下图，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接，空间站绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，以下说法中正确的选项是〔〕

A．图中航天飞机正加速飞向B处

B．航天