高中物理 第六章 万有引力与航天专题小练4

PAGEPAGE12023高中物理（新人教必修二）第六章万有引力与航天专题小练41．人造卫星进入轨道做匀速圆周运动时，卫星内的物体()．A．处于完全失重状态，所受重力为零B．处于完全失重状态，所受重力不为零C．不是处于完全失重状态，所受重力不为零D．处于平衡状态，即所受的合外力为零解析卫星内的物体所受万有引力提供其做圆周运动的向心力，且物体所受重力不为零，应选项B正确．答案B2．如图3中的圆a、b、c，其圆心均位于地球的自转轴线上，对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言，以下说法正确的选项是()．图3A．卫星的轨道可能为aB．卫星的轨道可能为bC．卫星的轨道可能为cD．同步卫星的轨道只可能为b解析由于物体做匀速圆周运动时，合力一定是指向圆心的，所以地球卫星的圆心必须与地球球心重合，A错误、B、C正确．同步卫星的轨道必须在赤道上方，选项D正确．答案BCD3．2010年1月17日我国成功发射北斗二号卫星并定点于地球同步卫星轨道，2011年10月29日，神舟八号飞船成功发射并进入近地轨道绕地球飞行，如图4所示．北斗二号()．图4A．北斗二号卫星的线速度更大B．北斗二号卫星的周期更大C．北斗二号卫星的角速度更大D．北斗二号卫星的向心加速度更大解析根据eq\f(GMm,r2)＝meq\f(v2,r)，得v＝eq\r(\f(GM,r))，那么北斗二号卫星的线速度较小，故A错误；根据eq\f(GMm,r2)＝mreq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))eq\s\up12(2)，得T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，那么北斗二号卫星的周期较大，故B正确；根据Geq\f(Mm,r2)＝mrω2，得ω＝eq\r(\f(GM,r3))，北斗二号卫星的角速度较小，故C错误；根据eq\f(GMm,r2)＝ma，得a＝eq\f(GM,r2)，那么北斗二号卫星的向心加速度较小，故D错误．答案B4．如图5所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星，以下说法正确的选项是()．图5A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等到同一轨道上的cD．a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将变大解析因为b、c在同一轨道上运行，故其线速度大小、加速度大小均相等．又b、c轨道半径大于a轨道半径，由v＝eq\r(\f(GM,r))可知，vb＝vc<va，故A选项错；由加速度a＝eq\f(GM,r2)可知，ab＝ac<aa，故B选项错；当c加速时，c受的万有引力F<meq\f(vc2,rc)，故它将偏离原轨道，做离心运动；当b减速时，b受到的万有引力F>meq\f(vb2,rb)，它将偏离原轨道，做近心运动．所以无论如何c也追不上b，b也等不到c，故C选项错(对这一选项，不能用v＝eq\r(\f(GM,r))来分析b、c轨道半径的变化情况)；对a卫星，当它的轨道半径缓慢减小，由v＝eq\r(\f(GM,r))知，它的线速度将变大，D选项正确．答案D5．神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进展变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道，已知地球半径为R，地面处的重力加速度为g.求飞船在上述圆轨道上运行的周期T.解析飞船在圆形轨道上运动时，万有引力充当向心力．Geq\f(Mm,（R＋h）2)＝eq\f(m4π2,T2)(R＋h)①对地表处物体有：m′g＝Geq\f(Mm′,R2)②①②联立可得：T＝eq\f(2π,R)eq\r(\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R＋h