《2014高考物理人教版一万有引力与航天》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2014高考物理人教版一万有引力与航天（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、文档供参考，可复制、编制，期待您的好评与关注！ 课后作业(十三)(时间45分钟，满分100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分只有一个选项正确)1近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T，则火星的平均密度的表达式为(k为某个常数)()AkTBCkT2 D2(2012安徽高考)我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350 km，“神舟八号”的运行轨道高度为343 km.它们的运行轨
2、道均视为圆周，则()A“天宫一号”比“神舟八号”速度大B“天宫一号”比“神舟八号”周期长C“天宫一号”比“神舟八号”角速度大D“天宫一号”比“神舟八号”加速度大3(2013届北京朝阳期末)2011年12月美国宇航局发布声明宣布，通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星该行星被命名为开普勒22b(Kepler22b)，距离地球约600光年之遥，体积是地球的2.4倍这是目前被证实的从大小和运行轨道来说最接近地球形态的行星，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一圈若行星开普勒22b绕恒星做圆周运动的轨道半径可测量，万有引力常量G已知根据以上数据可以估算的物理量有
3、()A行星的质量 B行星的密度C恒星的质量 D恒星的密度4(2012山东高考)2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为v1、v2.则等于()A. B. C. D.5.图447(2012广东高考改编)如图447所示，飞船从轨道1变轨至轨道2.若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的()A动能大B向心加速度大C运行周期长D角速度大6(201
4、3届辽宁省实验中学检测)在圆轨道上做匀速圆周运动的国际空间站里，一宇航员手拿一只小球相对于太空舱静止“站立”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，如图448所示下列说法正确的是()图448A宇航员相对于地球的速度介于7.9 km/s与11.2 km/s之间B若宇航员相对于太空舱无初速释放小球，小球将落到“地面”上C宇航员将不受地球的引力作用D宇航员对“地面”的压力等于零7.图449(2013届西安一中检测)为纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年，2009年被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了预定任务，于2009年3月1日16时13分成
5、功撞月如图449所示为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星在控制点开始进入撞月轨道假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G.根据题中信息，以下说法正确的是()A可以求出月球的质量B可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力C“嫦娥一号”卫星在控制点处应加速D“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2 km/s8(2013届池州模拟)已知某星球的平均密度是地球的n倍，半径是地球的k倍，地球的第一宇宙速度为v，则该星球的第一宇宙速度为()A. v Bnk vCk v D. v9.图4410(2013届南昌一中检测)在四川汶川的抗震救灾中，我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统，在抗震救
6、灾中发挥了巨大作用北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图4410所示)若卫星均按顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R.不计卫星间的相互作用力则以下判断中正确的是()A这两颗卫星的加速度大小相等，均为B卫星1向后喷气就一定能追上卫星2C卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为 D卫星1中质量为m的物体的动能为mgr10.图4411来自中国航天科技集团公司的消息称，中国自主研发的北斗二号卫星系统今年起进入组网高峰期，预计在2015年形成覆盖全球的卫
7、星导航定位系统此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成现在正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36 000 km的地球同步轨道上目前我国的各种导航定位设备都要靠美国的GPS系统提供服务，而美国的全球卫星定位系统GPS由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20 000 km.则下列说法中正确的是()A北斗一号系统中的三颗卫星的动能必须相等B所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度小C北斗二号中的每颗卫星一定比北斗一号中的每颗卫星高D北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度二、非选择题(本题共2小题，共30分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注
8、明单位)11(15分)我国已启动“嫦娥工程”，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”已成功发射，“嫦娥三号”已决定在2013年下半年发射，将进行落月探测，并已给落月点起了一个富有诗意的名字“广寒宫”(1)若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，请求出月球绕地球运动的轨道半径r；(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回抛出点已知月球半径为r月，引力常量为G，请求出月球的质量M月12(15分)(2013届滁州中学模拟)“嫦娥一号”探月卫星与稍早日本的“月亮女神号”探月卫星不同，“
9、嫦娥一号”卫星是在绕月极地轨道上运动的，加上月球的自转，因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球的表面.12月11日“嫦娥一号”卫星的CCD相机已对月球背面进行成像探测，并获取了月球背面部分区域的影像图卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H，绕行的周期为TM；月球绕地公转的周期为Tg，半径为R0，球半径为RE，月球半径为RM.图4412(1)若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球质量之比；(2)当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也与地心到月心的连线垂直(如图4412)此时探月卫星向地球发送拍摄的照片，此照片由探月卫星传送到地球最少需要多长时间？(已知光速为c
10、.)答案及解析一、1【解析】火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动时，mR，又MR3，可得：，故只有D正确【答案】D2【解析】由题知“天宫一号”运行的轨道半径r1大于“神舟八号”运行的轨道半径r2，天体运行时万有引力提供向心力根据m，得v.因为r1r2，故“天宫一号”的运行速度较小，选项A错误；根据Gm()2r得T2，故“天宫一号”的运行周期较长，选项B正确；根据Gm2r，得，故“天宫一号”的角速度较小，选项C错误；根据Gma，得a，故“天宫一号”的加速度较小，选项D错误【答案】B3【解析】由万有引力定律和牛顿第二定律知卫星绕中心天体运动的向心力由中心天体对卫星的万有引力提供，由Gmr求得地
11、球质量M，所以选项C正确【答案】C4【解析】“天宫一号”运行时所需的向心力由万有引力提供，根据G得线速度v，所以，故选项B正确，选项A、C、D错误【答案】B5.【解析】飞船绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即F引F向，所以ma向mr2，即a向，Ekmv2，T，(或用公式T求解)因为r1r2所以Ek1Ek2，a向1a向2，T1T2，12，选项C正确，D错误【答案】C6【解析】7.9 km/s是发射卫星的最小速度，是卫星环绕地球运行的最大速度，可见，所有环绕地球运转的卫星、飞船等，其运行速度均小于7.9 km/s，故A错误；若宇航员相对于太空舱无初速释放小球，由于惯性，小球仍具有原来的
12、速度，所以地球对小球的万有引力正好提供它做匀速圆周运动需要的向心力，即Gm，其中m为小球的质量，故小球不会落到“地面”上，而是沿原来的轨道继续做匀速圆周运动，故B错误；宇航员受地球的引力作用，此引力提供宇航员随空间站绕地球做圆周运动的向心力，否则宇航员将脱离圆周轨道，故C错；因宇航员受的引力全部提供了向心力，宇航员不能对“地面”产生压力，处于完全失重状态，D正确【答案】D7.【解析】由mR可得月球质量M，A项正确；但因不知“嫦娥一号”卫星的质量，无法求出月球对“嫦娥一号”的引力，B项错误；“嫦娥一号”从控制点处开始做近心运动，应在控制点处减速，C项错误；“嫦娥一号”最终未脱离地球束缚和月球一起
13、绕地球运动，因此在地面的发射速度小于11.2 km/s，D项错误【答案】A8【解析】由vR3，Gmg可得gGR.而由mgm可得v.综上有vR，故该星球的第一宇宙速度为vk v，选项C正确【答案】C9.【解析】由ma、m0g，得a，A错误卫星1向后喷气时速度增大，所需的向心力增大，万有引力不足以提供其所需的向心力而做离心运动，与卫星2不再处于同一轨道上了，B错误由tTT、mr()2、m0g可得t ，C正确由m、m0g、Ekmv2可得Ek，D错误【答案】C10.【解析】根据题意，选项C说法错误；由Gm得v，故卫星的轨道半径越小其线速度越大，且同一轨道上的卫星线速度大小一定相等，由于卫星质量不一定相
14、等，则其动能不一定相等，所以选项A、B错误；由Gma得a，选项D正确【答案】D二、11【解析】(1)根据万有引力定律和向心力公式对月球有：GM月()2r质量为m的物体在地球表面时：mgG解得：r .(2)设月球表面处的重力加速度为g月，根据题意：v0，g月，解得：M月.【答案】(1)r (2)M月12【解析】(1)由牛顿第二定律得F向manm()2r万有引力定律公式为：F引G月球绕地公转时由万有引力提供向心力，故有GM月()2R0同理，探月卫星绕月运动时有：GM卫()2(RMH)解得：()2()3.(2)设探月极地轨道上卫星到地心的距离为L0，则卫星到地面的最短距离为L0RE由几何知识得：LR(RMH)2故将照片发回地面的时间：t.【答案】(1)()2()3(2) /
