2011优化方案高三物理复习课时作业 万有引力 人造卫星

1、1(2010年江苏苏、锡、常、镇四市统考)“神舟七号”绕地球做匀速圆周运动的过程中，下列事件不可能发生的是()A航天员在轨道舱内能利用弹簧拉力器进行体能锻炼B悬浮在轨道舱内的水呈现圆球状C航天员出舱后，手中举起的五星红旗迎风飘扬D从飞船舱外自由释放的伴飞小卫星与飞船的线速度相等解析：选C.“神舟七号”做圆周运动的轨道所在空间没有空气，五星红旗不会迎风飘扬2(2009年高考重庆卷)据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形工作轨道距月球表面分别约为200 km和100 km，运行速率分别为v1和v2.那么，v1和v2的比值为(月球半径取1700 km)()A. B.C. D.解析：选C.

2、根据卫星运动的向心力由万有引力提供，有Gm，那么卫星的线速度跟其轨道半径的平方根成反比，则有 .3(2009年高考山东理综卷)2008年9月25日至28日，我国成功实施了“神舟七号”载人航天飞行并实现了航天员首次出舱飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟下列判断正确的是()A飞船变轨前后的机械能相等B飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度D飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度解析：选BC.变轨过程中点火加速，机械

3、能增加，A错万有引力提供向心力，航天员处于失重状态，B对T飞船90分钟，T同步卫星24小时，飞船>同步卫星，C对aGM/r2，加速度相等，D错4(2009年高考福建理综卷)“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当“嫦娥一号”在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时()Ar、v都将略为减小Br、v都将保持不变Cr将略为减小，v将略为增大Dr将略为增大，v将略为减小解析：选C.由F万提供向心力可知，在月球上一些环形山中的质量密集区上空时，F万G增大，致使F万>m，探测器将做向心运动，r减小，机械能中重力势能减小转化为动能，故v将略为增大

4、，A、B、D均错，C正确5(2010年浙江宁波联考)据媒体报道，“嫦娥一号”卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200 km，运行周期127 min.若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用上述条件能求出的是()A月球表面的重力加速度B月球对卫星的吸引力C卫星绕月球运行的速度D卫星绕月球运行的加速度解析：选ACD.由mgG及Gm(Rh)，求得g，故A正确；由于卫星的质量未知，月球对卫星的吸引力无法求出，故B错；v，a，故C、D正确6所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行如果不进行轨道维持，由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力，轨道高度会

5、逐渐降低，在这种情况下，下列说法中正确的是()A飞船受到的万有引力逐渐增大、线速度逐渐减小B飞船的向心加速度逐渐增大、周期逐渐减小、线速度和角速度都逐渐增大C飞船的动能、重力势能和机械能都逐渐减小D飞船的重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小解析：选BD.当飞船的高度降低时，受到的万有引力逐渐增大，向心加速度增大，但万有引力做的功大于阻力对飞船做的功，飞船线速度增大，选项A错误；由公式 知当r减小时，角速度增大，而T，可知周期减小，选项B正确；飞船高度降低，重力势能减小，由于空气阻力做负功，使得飞船的机械能减小，选项C错误，D正确7(2009年高考全国卷)天文学家新发现了太阳系外的一颗

6、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G6.67×1011N·m2/kg2，由此估算该行星的平均密度约为()A1.8×103 kg/m3 B5.6×103 kg/m3C1.1×104 kg/m3 D2.9×104 kg/m3解析：选D.由知该行星的密度是地球密度的5.32倍对近地卫星：mR()2，再结合，VR3可解得地球的密度5.57×103 kg/m3，故该行星的密度5.32×2.96×104 kg/m3，D正确8设同步卫星离地心的

7、距离为r，运行速率为v1，加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是()A. B.C. D. 解析：选BD.设地球质量为M，同步卫星质量为m1，地球赤道上的物体质量为m2，在地球表面运行的物体质量为m3，由于地球同步卫星周期与地球自转周期相同，则a1r12，a2R22，12，所以，故B选项正确依据万有引力定律和向心力表达式可得：对m1：Gm1，所以v1 对m3：G，所以v2 式除以式得： ，故D选项正确9“嫦娥一号”奔月飞行过程中，在月球上空有一次变轨是由椭圆轨道a变为近月圆形轨道b，如图448所示在a、b切点处，下列说法

8、正确的是()图448A卫星运行的速度vavbB卫星受月球的引力FaFbC卫星的加速度aa>abD卫星的动能Eka<Ekb解析：选B.在切点处，卫星要制动减速，使卫星需要的向心力小于月球对卫星的万有引力而做向心运动，所以va>vb，Eka>Ekb，A、D项均错误；由于同一位置，卫星受到的引力相等，所以加速度也相等，C项错、B正确10.(2009年高考北京理综卷)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v1的表达式；(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，地球的

9、质量为M在地球表面附近满足Gmg得GMR2g卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力mG式代入式，得到v1.(2)考虑式，卫星受到的万有引力为FG由牛顿第二定律Fm(Rh)式联立解得T .答案：(1)v1(2) 11(2010年北京模拟)2008年9月25日，载人航天宇宙飞船“神舟七号”发射成功，且中国人成功实现了太空行走，并顺利返回地面(1)设飞船在太空环绕时轨道高度为h，地球半径为R，地面重力加速度为g，飞船绕地球遨游太空的总时间为t，则“神舟七号”飞船绕地球运转多少圈？(用给定字母表示)(2)若t3天，h343 km，R6400 km，g10 m/s2，则飞船绕地球运转的圈数为多少？解

10、析：(1)在地球表面：gGMgR2在轨道上：m(Rh)T2 · 故n· .(2)代入数据得：n48圈答案：(1)·(2)48图449122008年9月25日21时10分，“神舟七号”飞船成功发射，共飞行2天20小时27分钟，绕地球飞行45圈后，于9月28日17时37分安全着陆航天员翟志刚着“飞天”舱外航天服，在刘伯明的配合下，成功完成了空间出舱活动，进行了太空行走出舱活动结束后，释放了伴飞卫星，并围绕轨道舱进行伴飞实验“神舟七号”是由长征2F运载火箭将其送入近地点为A，远地点为B的椭圆轨道上的，实施变轨后，进入预定圆轨道，其简化的模拟轨道如图449所示假设近地点A距地面高度为h，飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用的时间为t，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，