必修二 第三章试卷

1、1. 由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星（ ）A质量可以不同 B轨道半径可以不同C轨道平面可以不同 D速率可以不同 同步卫星同步卫星特点：特点： 定轨道：定轨道： 定周期：定周期： 定高度：定高度： 定速度：定速度：均在赤道平面内均在赤道平面内,定点在赤道正上方。定点在赤道正上方。周期与地球自转周期相同周期与地球自转周期相同T=24小时小时距地球表面的距离是距地球表面的距离是36000km线速度大小一定（约为线速度大小一定（约为3.1km/s）即所有同步卫星的即所有同步卫星的 r、 v、T 、an 的大小均为定值的大小均为定值 人造卫星的力与运动的关系人造卫星

2、的力与运动的关系 解决天体（卫星）运动问题的基本思路：解决天体（卫星）运动问题的基本思路：1.把天体（或人造卫星）的运动看成是匀速圆周运把天体（或人造卫星）的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供动，其所需向心力由万有引力提供2222)2(TmrmrrvmrMmG主线索主线索。 卫星的质量卫星的质量m可以约去，所以同步卫星的质量可以随可以约去，所以同步卫星的质量可以随意选择意选择1. 由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星（ ）A质量可以不同 B轨道半径可以不同C轨道平面可以不同 D速率可以不同 A2. 假设月球绕地球的运动为匀速圆周运动，已知万有引力

3、常量为G，下列物理量中可以求出地球质量的是（ ）A月球绕地球运动的线速度和周期B月球的质量和月球到地球的距离C月球表面重力加速度和月球到地球的距离D地球表面的重力加速度和月球到地球的距离如何使用万有引力定律测天体质量如何使用万有引力定律测天体质量 方法一：找一个环绕该天体的物体，由万有引力提供物体作圆周运动所需向心力rTmrmwrvmmarMmGn222224方法二：天体表面重力近似等于万有引力GgRMmgRMmG222. 假设月球绕地球的运动为匀速圆周运动，已知万有引力常量为G，下列物理量中可以求出地球质量的是（ ）A月球绕地球运动的线速度和周期B月球的质量和月球到地球的距离C月球表面重力加

4、速度和月球到地球的距离D地球表面的重力加速度和月球到地球的距离 A 3. 如图3，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 甲的向心加 速度比乙的小 B. 甲的运行周期比乙的小 C. 甲的角速度比乙大 D. 甲的线速度比乙大 人造卫星的力与运动的关系人造卫星的力与运动的关系 解决天体（卫星）运动问题的基本思路：解决天体（卫星）运动问题的基本思路：1.把天体（或人造卫星）的运动看成是匀速圆周运把天体（或人造卫星）的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供动，其所需向心力由万有引力提供主线索主线索。 随着随着M变成变成2M，其卫

5、星相信加速度，周期，角速度和，其卫星相信加速度，周期，角速度和线速度如何变化？线速度如何变化？rTmrmwrvmmarMmGn222224 3. 如图3，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 甲的向心加 速度比乙的小 B. 甲的运行周期比乙的小 C. 甲的角速度比乙大 D. 甲的线速度比乙大 A 4. 设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视为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（ ）A B C D 2224rGMT2324rGMT2234rGMT324 rGMT 人造卫星的力与运动的关系人造卫

6、星的力与运动的关系 解决天体（卫星）运动问题的基本思路：解决天体（卫星）运动问题的基本思路：1.把天体（或人造卫星）的运动看成是匀速圆周运把天体（或人造卫星）的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供动，其所需向心力由万有引力提供主线索主线索。 尝试推导出：尝试推导出：GM与与T有关的表达式。有关的表达式。rTmrmwrvmmarMmGn222224 4. 设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视为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（ ）A B C D 2224rGMT2324rGMT2234rGMT324 rGMT B 5. 2011年11月3

7、日，“神州八号”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“神州九号”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 之比为 （ ） A B C D3132RR21RR2221RR21RR C. 人造卫星的力与运动的关系人造卫星的力与运动的关系 解决天体（卫星）运动问题的基本思路：解决天体（卫星）运动问题的基本思路：1.把天体（或人造卫星）的运动看成是匀速圆周运把天体（或人造卫星）的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供动，其所需向心力由万有引力提供主线索主线索

8、。两个圆周轨道半径为别为两个圆周轨道半径为别为R1，R2时，推时，推导出其线速度之比导出其线速度之比rTmrmwrvmmarMmGn222224 5. 2011年11月3日，“神州八号”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“神州九号”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 之比为 （ ） A B C D3132RR21RR2221RR21RR C. B 6. 一个人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，线速度减小为原来的1/2，不考

9、虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的（ ） A. 向心加速度大小之比为4:1 B. 角速度大小之比为2:1 C. 周期之比为1:8 D. 轨道半径之比为1:2 此类题目的主要陷阱有 ： 其r不是定值的时候，向心加速度不与V2 成正比。 同样 ： 其r不是定值的时候，角速度不与 V 成正比。所以可以排除AB 对于此类题目，先利用卫星运动规律，即由万有引力提供向心力。先求出半径之比，然后再求其他物理量之比。rvan2rvw 6. 一个人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，线速度减小为原来的1/2，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的（ ） A. 向心加速度大小之比为4

10、:1 B. 角速度大小之比为2:1 C. 周期之比为1:8 D. 轨道半径之比为1:2 c 7. 已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列表述正确的是（ ）A卫星距离地面的高度为 B卫星的运行速度小于第一宇宙速度C卫星运行时受到的向心力大小为 D卫星运行的向心加速度 小于地 球表面的重力加速度3224GMT2MmGR 本题陷阱：注意轨道半径r与地球半径R的区别，即r=R+h 其中h是高度。 根据题目要求：求导同步卫星的高度h。Rhr22)2( rrTmMmG3224rGMTRGMTh3224 第一宇宙速度 V1=7.9km/s的理解： 1

11、.贴近地球表面的卫星环绕速度 高空卫星的环绕速度均小于第一宇宙速度(即越高越慢) 2 地面发射卫星的最小发射速度。 根据牛顿的山顶架设大炮设想，要使卫星能够环绕地球，其在地球表面的发射速度必须大于或等于第一宇宙速度，才能发射升空，否则就落回地面 本题陷阱：注意轨道半径r与地球半径R的区别，即r=R+h 其中h是高度。 根据题目要求：求导同步卫星所受向心力Rhr2hRMmGF由牛顿第二定律 ，F越小，a越小mFa 7. 已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列表述正确的是（ ）A卫星距离地面的高度为 B卫星的运行速度小于第一宇宙速度C卫星运

12、行时受到的向心力大小为 D卫星运行的向心加速度 小于地 球表面的重力加速度3224GMT2MmGR BD 8. 如图6所示，飞船从轨道G变轨至轨道T。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G上，飞船在轨道T上的 （ ） A. 线速度大 B. 向心加速度大 C. 运行周期长 D. 角速度小人造卫星的力与运动关人造卫星的力与运动关系系地球地球思考思考1 1：对于绕地球圆周运：对于绕地球圆周运动的人造卫星：动的人造卫星：（1 1）离地面越高，线速度越）离地面越高，线速度越 （2 2）离地面越高，周期越）离地面越高，周期越 （3 3）离地面越高，角速度越）离地面越高，角速度越

13、（4 4）离地面越高，向心加速度）离地面越高，向心加速度越越 小小小小小小大大四个字概括：四个字概括：越高越慢越高越慢 8. 如图6所示，飞船从轨道G变轨至轨道T。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G上，飞船在轨道T上的 （ ） A. 线速度大 B. 向心加速度大 C. 运行周期长 D. 角速度小 CD 9. 甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高 度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是（ ） A甲的周期大于乙的周期 B乙的速度大于第一宇宙速度 C甲的加速度小于乙的加速度 D甲在运行时能经过北极的正上方 AC 10.如图所示，

14、三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R。下列说法正确（ ） A地球对一颗卫星的引力大小为 B一颗卫星对地球的引力大小为 C两颗卫星之间的引力大小为 D三颗卫星对地球引力的合力大小为 2)(RrGMm2rGMm223rGm23rGMm BC 14. 2008年9月，神舟七号载人航天飞行获得了圆满成功，我国航天员首次成功实施空间出舱活动、飞船首次成功实施释放小伴星的实验，实现了我国空间技术发展的重大跨越已知飞船在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h地球半径为R，地球表面的重力加速度为g求飞船在该圆轨道上运行时： （1）速度v的大小和周期T （2）速

15、度v与第一宇宙速度的比值人造卫星的力与运动的关系人造卫星的力与运动的关系 注意注意R与与r区别区别 解决天体（卫星）运动问题的基本思路：解决天体（卫星）运动问题的基本思路：1.把天体（或人造卫星）的运动看成是匀速圆周运把天体（或人造卫星）的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供动，其所需向心力由万有引力提供2222)2(TmrmrrvmrMmG主线索主线索。 2、在、在地面地面附近万有引力近似等于物体的重力，附近万有引力近似等于物体的重力，由上式得：由上式得：2= gRGMmgRMmG=2副线索副线索。在未知地球质量在未知地球质量M的情况下，并且已知地球表面的的情况下，并且已知地球表面的重力加速度重力加速度g和地球半径和地球半径R，可以用，可以用gR2替换替换GM，由，由于这种代换的重要性，通常被称为于这种代换的重要性，通常被称为黄金代换黄金代换。方法一：万有引力提供物体作圆周运动的向心力skmRGMvRvmRMmG/9 . 722如何求导第一宇宙