《人教版高中物理必修二同步测评：第七章%E3%80%80阶段回顾(第1～4节)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理必修二同步测评：第七章%E3%80%80阶段回顾(第1～4节)（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 阶段回顾(第14节) 易错点一对开普勒第三定律k中的k理解不透彻1理论和实践证明，开普勒行星运动定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用。对开普勒第三定律k的理解，下列说法正确的是()A开普勒第三定律只适用于轨道是椭圆的运动B式中的k值，对于所有行星(或卫星)都相等C式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关D若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离答案C解析行星和卫星的运动轨道可以近似看为圆，开普勒第三定律k也适用，故A错误；比例系数k是一个由中心天体决定而与环绕星体无关的常量，但不是恒量，不同的星系中，k
2、值不同，故B错误，C正确；月球绕地球转动的k值与地球绕太阳转动的k值不同，故D错误。易错点二不理解物体相对地面静止与近地环绕的区别2(多选)据观测，某行星外围有一模糊不清的环，为了判断该环是连续物还是卫星群，测出了环中各层的线速度v与该层至行星中心的距离r，则()A若v与r成正比，则环是连续物B若v与r成反比，则环是连续物C若v2与r成正比，则环是卫星群D若v2与r成反比，则环是卫星群答案AD解析因卫星绕行星运动的向心力由万有引力提供，则有Gm，可得v2，即v2与r成反比，故D正确；若环是连续物，则环中各层转动的角速度相等，有vr，即v与r成正比，故A正确。易错点三对人造卫星的运行规律理解不到
3、位3(多选)假如做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增加到原来的2倍，仍做圆周运动，则()A根据公式vr可知，卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B根据公式F可知，卫星所需的向心力将减小到原来的来源:学科网C根据公式FG可知，地球提供的向心力将减小到原来的来源:学科网D根据上述B和C中给出的公式可知，卫星运行的线速度将减小到原来的答案CD解析人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供，有G，得 v ，则离地球越远的卫星运行速度越小，当轨道半径增加到原来的2倍时，引力即向心力变为原来的，速度变为原来的，B错误，C、D正确；由于，所以对于公式vr，当r增加到原来的2倍时，并不是
4、恒量，所以A错误。4有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有()Aa的向心加速度等于重力加速度gBc在4 h内转过的圆心角是Cb在相同时间内转过的弧长最长Dd的运动周期有可能是23 h答案C解析同步卫星c的周期与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a2r知，c的向心加速度比a的大，由ma，得a，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；c是
5、地球同步卫星，周期是24 h，则c在4 h内转过的圆心角是，故B错误；由m，得v ，卫星的轨道半径越大，线速度越小，所以b的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故C正确；由开普勒第三定律k知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24 h，故D错误。5(多选)如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。下列关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中，正确的是()A角速度的大小关系为bcaB向心加速度的大小关系为aaabacC线速度的大小关系为vbvcvaD周期关系为TaTcTb答案ACD解析对b、c，根据万有引力提供向心力有：
6、Gmm2rmamr2，解得T，v，a，因为c的轨道半径大于b，则abac，vbvc，bc，TcTb。对a、c，角速度相等，即ac，根据T知，TaTc，根据vr知，c的半径大，则vcva，根据ar2知，c的半径大，则acaa。所以角速度的大小关系为bca，故A正确；向心加速度的大小关系为abacaa，故B错误；线速度大小关系为vbvcva，故C正确；周期的关系为TaTcTb，故D正确。6两颗卫星在同一轨道平面绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高度等于R，b卫星离地面高度为3R，则：(1)a、b两卫星周期之比TaTb是多少？(2)若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点的正上方，则a至
7、少经过多少个周期两卫星相距最远？答案(1)4(2)或解析(1)由题意可知a卫星的轨道半径raRR2R，b卫星的轨道半径rbR3R4R，根据开普勒第三定律得，所以 ，代入数值计算可得。(2)设经过时间t两卫星相距最远，分为两种情况：如果两卫星同方向转动，则a卫星比b卫星多转半圈，tt，得出t，a卫星经过的周期个数为n，代入数值计算得n个；如果两卫星反方向转动，则两卫星共同转过半圆时相距最远，即tt，得出t，a卫星经过的周期个数为n，代入数值计算得n个。综上，a至少经过或个周期两卫星相距最远。易错点四对卫星变轨时各物理量的变化理解不到位7. (多选)如图所示是某次同步卫星发射过程的示意图，先将卫星
8、送入一个近地圆轨道，然后在P点点火加速，进入椭圆转移轨道，其中P是近地点，Q是远地点，在Q点再次点火加速进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道的运行速率为v1，加速度大小为a1；在P点短时间点火加速之后，速率为v2，加速度大小为a2；沿转移轨道刚到达Q点速率为v3，加速度大小为a3；在Q点点火加速之后进入圆轨道，速率为v4，加速度大小为a4，则()Av1v2a1a2 Bv1v2a1a2Cv3v4a3a4 Dv3v4a3a4答案BC解析卫星在近地圆轨道上P点加速前后所受到的万有引力大小保持不变，由Gma可知a1a2，在P点短时间点火加速之后卫星的速率增大，故v1v2，所以A错误，B正确；卫星在Q点点火
9、加速，故v3v4，从Q点进入圆轨道后卫星离地面的高度将保持不变，由Gma可知a3a4，所以C正确，D错误。8. (多选)我国探月探测器“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，此飞行轨道示意图如图所示，探测器从地面发射后奔向月球，在P点从圆形轨道进入椭圆轨道，Q为轨道上的近月点。下列关于“嫦娥三号”的运动，正确的说法是()A发射速度一定大于7.9 km/sB在轨道上从P到Q的过程中速率不断增大C在轨道上经过P的速度小于在轨道上经过P的速度D在轨道上经过P的加速度小于在轨道上经过P的加速度答案ABC解析“嫦娥三号”探测器的发射速度一定大于第一宇宙速度，即7.9 km/s，A正确；“嫦娥三号”在
10、轨道上从P到Q的过程中速率不断增大，B正确；“嫦娥三号”从轨道上变轨到轨道上要在P点减速，故在轨道上经过P的速度小于在轨道上经过P的速度，C正确；“嫦娥三号”变轨前后在P处时所受万有引力不变，故其在轨道上经过P的加速度等于在轨道上经过P的加速度，D错误。重难点一万有引力定律的理解和应用1设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看成均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比()地球与月球间的万有引力将变大地球与月球间的万有引力将变小月球绕地球运动的周期将变长月球绕地球运动的周期将变短A B C D答案C解析设地球与月球的质量分别为M、m，由万
11、有引力定律知FG，mMM0(常数)，根据数学知识可知，当mM时其积最大，本题中原来mM，现进一步增大M，减小m，结果F进一步偏离最大值，即F将变小；又由Gmr，得T2 ，可见地球质量M变大后，月球环绕周期将变短，故正确，选C。2一卫星在某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N。已知引力常量为G，则这颗行星的质量为()A. B. 来源:Z+xx+k.ComC. D.答案B解析由Nmg得g，在行星表面Gmg，卫星在行星表面附近绕行星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则Gm，联立以上各式得M，故
12、B正确。3假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，不考虑地球自转的影响，距离地球球心为r处的重力加速度大小可能为如下图像中的哪一个()答案A解析设地球的密度为，当物体处于地心时，所受万有引力为零，重力加速度为零；当距地心距离为rR时，只有半径为r的球体对其产生万有引力，根据Gmg得Gmg，解得g，即重力加速度g与r成正比，由此可判断B、D错误；当rR时，由Gmg得g，重力加速度g与r的平方成反比，故A正确，C错误。4如图所示，一个质量为M的匀质实心球，半径为2R，如果从球的正中心挖去一个直径为R的球，放在距离为d的地方，则两球之间的万有引力是多大(
13、引力常量为G)?答案解析设挖去的球质量为m，根据割补法可得，若将大球挖去部分用同种材料补上，两球间万有引力F补上的球体对小球的万有引力F1被挖掉的球质量m则被挖后两球之间的万有引力F2FF1。5如图所示，一个质量为M的匀质实心球，半径为R。如果通过球心挖去一个直径为R的小实心球，然后置于相距为d的地方，试计算空心球与小实心球之间的万有引力。答案解析实心球挖去一个半径为的小实心球后，质量分布不均匀。因此挖去小实心球剩余的部分，不能看成质量集中于球心的质点，直接求空心球和小实心球之间的万有引力很困难。假设用与挖去的小实心球完全相同的球填补挖去的位置，则空心球变成一个实心球，可看作质量集中于球心的质
14、点，则大、小实心球之间的万有引力为：FG小实心球的质量为m3R3M代入上式得FG填入的小实心球与挖去的小实心球之间的万有引力为F1G设空心球与小实心球之间的万有引力为F2，则有FF1F2因此，空心球与小实心球之间的万有引力为F2FF1。重难点二天体质量和密度的计算6地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，可估算地球的平均密度为()A. B.C. D.答案A解析忽略地球自转的影响，对处于地球表面的物体，有mgG，又地球质量MVR3。代入上式化简可得地球的平均密度，A正确。7天文学家新发现了太阳系外的一颗行星，这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的25倍。已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量G6.671011 Nm2/kg2，由此估算该行星的平均密度为()A1.8103 kg/m3 B5.6103 kg/m3C1.1104 kg/m3 D2.9104 kg/m3答案D解析近地卫星绕地球运动的向心力由万有引力提供，有Gm2R，解得M，质量MR3，则地球的密度地，因为该行星质量是地球的25倍，体积是地球的4
