小题狂练高中物理必修2曲线运动《万有引力定律与航天》典型题精排版(含答案)

1、万有引力定律与航天典型题精排版精品推荐1 发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，如图这样选址的优点是，在赤道附近 ( )a 地球的引力较大b 地球自转线速度较大c 重力加速度较大d 地球自转角速度较大解析：为了节省能量，而沿自转方向发射，卫星绕地球自转而具 有的动能在赤道附近最大，因而使发射更节能答案：b2我们在推导第一宇宙速度时，需要做一些假设，下列假设中不 正确的是 ( )a 卫星做匀速圆周运动b 卫星的运转周期等于地球自转的周期c 卫星的轨道半径等于地球半径d 卫星需要的向心力等于地球对它的万有引力解析：第一宇宙速度是指贴近地面运行的卫星的环绕

2、速度，故选 项 a、c、d 正确；卫星的运转周期和地球自转的周期是完全不同的两 个概念，只有同步卫星的运转周期和地球自转的周期是相同的，其他 的都不相等，故选项 b 不正确答案：br2rr2r2向3如图所示，是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星， 关于各物理量的关系，下列说法正确的是( )a根据 v gr，可知 v v f fa b cc角速度 a b cd向心加速度 a a aa b c解析：三颗不同卫星在圆周运动过程中的向心力，由万有引力来 mm mv2 1 1 1 m提供，即 g m 2rma，v ， ，a ，f ，又r r3因 r r h 时，各小段 引 向缆绳所受地球引力不足以

3、提供其所需的向心力，有远离地球的趋势； 而当 rh 时，各小段缆绳所受地球引力大于其所需的向心力，有向地 球坠落的趋势这样，缆绳在 h 处就出现了向上、向下两个方向的最 大拉力，该处最容易断裂答案：abd9.我国成功发射北斗 compassg1 地球同步卫星这标志着中国北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步关于成功定点后的“北斗compassg1”地球同步卫星， 下列说法正确的是( )a 运行速度小于 7.9 km/sb 离地面高度一定，相对地面静止c 绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小d 向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等解析：由 vgm可知，轨道半径越大，运行速度越

4、小，a 选项 r正确；由于此卫星绕是地球同步卫星，故离地面高度一定，相对地面 静止，b 选项正确；此卫星绕地球转动的周期是一天，而月球绕地球转 动的周期是一个月，故此卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行 的角速度大，c 选项错误；由向心加速度公式 a2r 可知，由于物体与卫星两者的角速度相等，而轨道半径不同，故两者的向心加速度大 小不相等，d 选项错误答案：ab10已知地球半径为 r，地球表面重力加速度为 g，不考虑地球自 转的影响(1)推导第一宇宙速度 v 的表达式；1(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为 h， 求卫星的运行周期 t.解析：(1)设卫星的质量为 m，地球

5、的质量为 m，地球表面处物体 质量为 mmm在地球表面附近满足 g mgr2则 gmr2g卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力v21 mm则 m g r r2将式代入式，得到 v1 有引力为rg. (2)结合式，卫星受到的万mm mgr2fg ，(rh(2 (rh(24 2由牛顿第二定律得 fm (rh)，t22 (rh(3式联立解得 t .r g2答案：(1)v gr (2)tr(rh(3 g11 在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降到火星表面 上，再经过多次弹跳才停下来假设着陆器第一次落到火星表面弹起 后，到达最高点时高度为 h，速度方向是水平的，速度大小为 v .求它0第二次落到火星表面时速度的大小，不计火星大气阻力已知火星的 一个卫星的圆轨道的半径为 r，周期为 t，火星可视为半径为 r 的均匀0球体解析：以 g表示火星表面附近的重力加速度，m 表示火星的质量， m 表示火星的卫星质量，m表示火星表面处某一物体的质量，由万有 引力定律和牛顿第二定律，有mmg mg r20mm 2g m( ) r2 t2r设 v 表示着陆器第二次落到火星表面时的速