6-3-2-万有引力定律的应用(二)(备作业)高一物理同步备课系列(原卷版)

PAGE试卷第=1页，共=sectionpages33页6.3.2万有引力定律的应用（二）（备作业）（原卷版）姓名：___________班级：___________错题号：___________一、单选题1．一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，速度增大为原来的2倍，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1∶4B．轨道半径之比为4∶1C．周期之比为4∶1D．角速度之比为1∶22．一行星绕恒星做圆周运动，由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v，引力常量为G，则不正确的是（）A．恒星的质量为 B．行星的质量为C．行星运动的轨道半径为 D．行星运动的加速度为3．如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点。已知A、B、C绕地心运动的周期相同，下列说法正确的是（）A．相对于地心，卫星C的运行速率等于物体A的速率B．相对于地心，卫星C的运行速率小于物体A的速率C．卫星B在P点的运行加速度等于卫星C在该点的运行加速度D．卫星B在P点的运行加速度大于卫星C在该点的运行加速度4．2020年6月23日，由中国航天科技集团有限公司五院抓总研制的第55颗北斗导航卫星成功发射。随着该星进入预定工作轨道，北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成，向全球提供服务。如图所示，北斗卫星导航系统由静止轨道卫星、中地球轨道卫星（离地面高度约21000km）及其他轨道卫星组成。则下列相关说法正确的是（）A．静止轨道卫星指相对地表静止，其可定位在北京正上空B．静止轨道卫星的发射速度小于第一宇宙速度C．中地球轨道卫星周期大于24小时D．中地球轨道卫星的线速度比静止轨道卫星大5．北京时间2021年4月29日11时23分，天和核心舱发射升空，标志着中国空间站“在轨组装建造”全面展开。天和核心舱环绕地球的运动可近似为匀速圆周运动，其绕地球运行的轨道半径小于人造卫星的轨道半径。则（）A．天和核心舱的周期大于地球自转周期B．天和核心舱的轨道平面一定与赤道平面重合C．天和核心舱的线速度大于7.9km/sD．天和核心舱的角速度大于地球自转的角速度6．国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上。设东方红一号在近地点的加速度为；东方红二号的加速度为；固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为；则下列关系正确的是（）A． B．C． D．7．我国的“天眼”是世界上最大的射电望远镜，通过“天眼”观测到的某三星系统可理想化为如下模型：如图所示，甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行，若三颗星质量均为M，万有引力常量为G，则（）A．甲星所受合外力为 B．甲星的线速度为C．甲星的周期 D．甲星的向心加速度为8．中国北斗卫星导航系统(简称BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，也是继美国GPS、俄罗斯GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。第三代北斗导航系统一共由35颗卫星组成。5颗地球同步静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。35颗卫星在离地面2万多千米的高空上，以固定的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。北斗导航卫星与近地轨道（低于2000km）卫星相比（

）A．线速度更大 B．周期更长C．角速度更大 D．向心加速度更大二、填空题9．人造地球卫星（1）______年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功.______年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”发射成功．为我国航天事业作出特殊贡献的科学家______被誉为“中国航天之父”；（2）地球同步卫星的特点地球同步卫星位于______上方高度约______处，因______，也称静止卫星．地球同步卫星与地球以______的角速度转动，周期与地球自转周期______。10．宇宙速度（1）第一宇宙速度v=_______，是人造卫星近地环绕速度，它是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，是人造地球卫星的最小_______，该速度又是环绕地球做匀速圆周运动的卫星中的最大___________。（2）第二宇宙速度（又叫脱离速度）v=_______，在地面上发射物体，使之能够脱离地球的引力作用，成为绕太阳运行的人造行星或飞到其他行星上去所必需的最小发射速度，称为第二宇宙速度。（3）第三宇宙速度（逃逸速度）v=________，在地面上发射物体，使之最后能脱离太阳的引力范围，飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小速度，称为第三宇宙速度。11．在某个宇宙级的灾难中，地球的自转大幅增加以至于地球赤道处的线速度达到了第一宇宙速度，则地球赤道处的表面重力加速度为__________。在高速旋转下，地球会产生形变。但在灾难刚发生时，这个形变还没有发生，地球还保持球形。此时，北纬60°处的表面重力加速度为__________。（已知忽略自转时地球的表面重力加速度为g。）12．地球的同步卫星线速度为、周期为、向心加速度为，地球近地卫星的线速度为、周期为、向心加速度为。则______（填“>”，“<”或“=”）；______（填“>”，“<”或“=”）；______（填“>”，“<”或“=”）．三、实验题13．在一个未知星球上用如图所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动。现对此运动采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在作平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则：（1）由以上信息，可知a点___________（填“是”或“不是”）小球的抛出点；（2）由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为___________；（3）由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是___________m/s；（4）若已知该星球的半径与地球半径之比为，则该星球的质量与地球质量之比___________，第一宇宙速度之比___________。（取10）四、解答题14．若已知火星半径为R，2021年2月，我国发射的火星探测器“天问一号”在距火星表面高为R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，不考虑火星的自转，求：（1）火星表面的重力加速度（2）火星的密度（3）火星表面的环绕速度15．设有两颗人造地球卫星质量之比为m1:m2=1:2，其运行轨道半径之比为R１:R２=3:1，试求此两颗卫星运行的：（1）线速度之比；（2）角速度之比；（3）周期之比；（4）向心加速度之比。16．预计我国将在2030年前后实现航天员登月计划，航天员登上月球后进行相关的科学探测与实验.已知月球的半径为R，宇航员在月球表面高为h处静止释放一小球，经过时间t落地。万有引力常量为G，求：（1）月球的质量M；（2）月球的第一宇宙速度v；17．2020年6月23日9时43分,我国在西昌卫星发射中心成功发射了第五十五颗北斗导航卫星。假设该卫星在距离地球表面高为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动,地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，地球的体积为V=πR3，忽略地球自转的影响。求:(1)地球的平均密度ρ；(2)该人造卫星绕地球运动的周期T。18．我国月球探测计划“嫦娥工程”已启动，科学家对