高中物理《第六章 万有引力与航天》练习新人教版必修2

万有引力与航天 班级 姓名 序号 知识要点：1.开普勒三定律第一定律： ；第二定律： ；第三定律： 。2.万有引力定律文字表述： ；公式： ，其中引力常量G= ，适用于 。3.万有引力定律的应用（1）求星球表面的重力加速度轨道1轨道2轨道3r1r3PQ（2）求中心天体的质量或密度（3）研究人造地球卫星的运动速度公式： 周期公式： 角速度公式： 人造地球卫星的三轨道问题定性的速度大小比较：，；定量的速度大小比较： ， ；加速度大小比较：周期比较：地球同步卫星三个宇宙速度双星系统典型例题：例1.地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行，卫星甲和乙的运行轨道在P点相切不计阻力，以下说法正确的是()A如果地球的转速变为原来的 倍，那么赤道上的物体将会“飘”起来B卫星甲、乙分别经过P点时的速度相等C卫星丙的周期最小D卫星甲的机械能最大，卫星中航天员始终处于完全失重状态例2假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是()A飞船在轨道上运行时，在P点的速度大于在Q点的速度B飞船在轨道上运动的机械能大于在轨道上运行的机械能C飞船在轨道上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道上运动到P点时的加速度D飞船绕火星在轨道上运动的周期跟飞船返回地面的过程中以与轨道同样的半径绕地球运动的周期相同例3假设宇宙中有一颗未命名的星体，其质量为地球的6.4倍，一个在地球表面重力为50 N的物体，经测定在该未知星体表面的重力为80 N，则未知星体与地球的半径之比为()A0.5 B2C3.2 D4 例4.我国成功发射的神舟十号载人飞船绕地球的运行可看作是匀速圆周运动，宇航员测得自己绕地心做匀速圆周运动的周期为T、距地面的高度为H，已知地球半径为R，引力常量为G.(1)求飞船的线速度大小；(2)求地球的质量；(3)能否求出飞船所需的向心力？若能，请写出计算过程和结果；若不能，请说明理由万有引力与航天练习班级 姓名 序号 1设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为r的圆已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足()AGM BGMCGM DGM ABC2.如图所示，三颗人造地球卫星，A和B的质量都为m，C的质量为2m，B和C的轨道半径是A的2倍，下列说法正确的是()A卫星B的周期是A的2倍B卫星A的速率是B的2倍CB的向心力是C的2倍DB和C的角速度相等，是A的2倍 3第16颗北斗导航卫星是一颗地球静止轨道卫星，它与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行，形成区域服务能力下列关于第16颗北斗导航卫星的说法正确的是()A该卫星正常运行时一定处于赤道正上方，角速度小于地球自转角速度B该卫星正常运行时轨道也可以经过地球两极C该卫星的速度小于第一宇宙速度D如果知道该卫星的周期与轨道半径可以计算出其质量 4.双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为()AT BT CT DT 5. 两颗行星A和B各有一颗卫星a和b，卫星轨道接近各自的行星表面，如果两行星质量之比为MAMB=p，两行星半径之比为RARB=q，则两卫星周期之比TaTb为( )6.设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t.登月后，宇航员利用身边的弹簧测力计测出质量为m的物体重力G1.已知引力常量为G，根据以上信息可得到()A月球的密度 B飞船的质量C月球的第一宇宙速度 D月球的自转周期 7.如图所示，地球球心为O，半径为R，表面的重力加速度为g.一宇宙飞船绕地球无动力飞行且沿椭圆轨道运动，轨道上P点距地心最远，距离为3R.为研究方便，假设地球不自转且忽略空气阻力，则()A飞船在P点的加速度一定是B飞船经过P点的速度一定是 C飞船经过P点的速度小于 D飞船经过P点时，对准地心弹射出的物体一定沿PO直线落向地面 8.土星周围有许多物体围绕土星做圆周运动，在地球上看上去似乎是跟土星连在一起的，又似乎是跟土星是分离的，像是土星的卫星，下列判定方法正确的是（ ）A.若物体运动速度跟其轨道半径成正比，则是跟土星连在一起的B.若物体运动速度跟其轨道半径成反比，则是土星的卫星C.若物体运动周期跟其轨道半径的半立方成正比，则是土星的卫星D. 若物体运动角速度跟其轨道半径的半立方成反比，则是跟土星连在一起的9.地球绕太阳公转周期和公转轨道半径分别为T和R，月球绕地球公转周期和公转半径分别为t和r，则太阳质量和地球质量的比值为_.10.有一探测卫星在地球赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，已知地球质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，探测卫星绕地球运动的周期为T.求：(1)探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径；(2)探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的速度大小；(3)在距地球表面高度恰好等于地球半径时，探测卫星上的观测仪器某一时刻能观测到的地球表面赤道的最大弧长(此探测器观测不受日照影响，不考虑空气对光的折射)11.某一物体在地球表面用弹簧秤称得重为160N，把该物体放在航天器中，若航天器以角速度（g为地球表面的重力加速度，其值为10m/s2），沿垂直地面上升，这时再用同一弹簧秤称得物体的视重为90N，忽略地球自转的影响，已知地球半径为R，求此时航天器距地面的高度。