教科版物理必修二練習(xí)：第三章萬(wàn)有引力定律3.4Word版含解析

1、、選擇題4.人造衛(wèi)星宇宙速度課后作業(yè)提升1. 關(guān)于繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星，以下判斷正確的是（）A. 同一軌道上,質(zhì)量大的衛(wèi)星線速度大B. 同一軌道上，質(zhì)量大的衛(wèi)星向心加速度大C離地面越近的衛(wèi)星線速度越大D.離地面越遠(yuǎn)的衛(wèi)星線速度越大恥* 叵解析：由G=m得v= ，所以，衛(wèi)星的軌道半徑越小，其線速度越大，衛(wèi)星的線速度大小與衛(wèi)星%M的質(zhì)量無(wú)關(guān),A、D錯(cuò)誤,C正確；由G=ma得a=G_,可見(jiàn)衛(wèi)星的向心加速度大小與衛(wèi)星的質(zhì)量 無(wú)關(guān),B錯(cuò)誤.答案:C2. 下面關(guān)于同步衛(wèi)星的說(shuō)法中正確的是（）A. 同步衛(wèi)星的高度和速率都是確定的B. 同步衛(wèi)星的角速度雖然是確定的，但高度和速率可以選擇C. 我國(guó)

2、發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星的周期是114 min,比同步衛(wèi)星的周期短，所以第一顆人造地球衛(wèi)星離地面的高度比同步衛(wèi)星低D. 同步通信衛(wèi)星的速率比我國(guó)發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星的速率小和h=r-R知,解析：同步衛(wèi)星的周期和角速度跟地球自轉(zhuǎn)的周期和角速度相同，為定值.由3=衛(wèi)星的高度是定值；由v=r翻速率也是定值,A正確,B錯(cuò)誤；由T=2，第一顆人造地球衛(wèi)星離地高度比同步衛(wèi)星低,C正確;由v=知，同步衛(wèi)星比第一顆人造地球衛(wèi)星速率小，D正確.答案:ACD3. 我國(guó)發(fā)射的 亞洲一號(hào)同步通信衛(wèi)星的質(zhì)量為m,如果地球半徑為 R,自轉(zhuǎn)角速度為3,地球表面的重力加速度為g,則衛(wèi)星（）$阿A. 距地面的高度為h=，

3、-RB. 環(huán)繞速度為v=C. 受到地球的引力為 mD. 受到地球的引力為mg 解析:通信衛(wèi)星為地球同步衛(wèi)星，角速度為3,Mwt護(hù)G濟(jì)品=m. =m（R+h） 32MtnG=mg 由解得h=; -R,v=Mm寸衛(wèi)星受地球的引力為 F=GfH：=m.答案:ABC4. 第一宇宙速度是物體在地球表面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，則有（）A. 被發(fā)射的物體質(zhì)量越大，第一宇宙速度越大B. 被發(fā)射的物體質(zhì)量越小，第一宇宙速度越大C. 第一宇宙速度與被發(fā)射物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)D. 第一宇宙速度與地球的質(zhì)量有關(guān)解析:第一宇宙速度是指近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度，由萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律得：GMm VZ畫=m7,解得:v

4、=J，故第一宇宙速度與地球質(zhì)量M有關(guān)，與被發(fā)射物體的質(zhì)量無(wú)關(guān),A、B錯(cuò)誤,C、D正確.答案:CD5. 如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的地球同步衛(wèi)星等間隔分布在半徑為r的圓軌道上，設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R.下列說(shuō)法正確的是（）A. 地球?qū)σ活w衛(wèi)星的引力大小為 B. 顆衛(wèi)星對(duì)地球的引力大小為 C. 兩顆衛(wèi)星之間的引力大小為-3GMmD. 三顆衛(wèi)星對(duì)地球引力的合力大小為Mnt解析:根據(jù)萬(wàn)有引力定律可知，地球?qū)ν叫l(wèi)星引力的大小應(yīng)為F=G ，其中r為同步衛(wèi)星到地球球心的距離,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確；由于三顆同步衛(wèi)星連線為一圓內(nèi)接等邊三角形，根據(jù)幾何關(guān)rm _ Gmz系可知兩同步衛(wèi)星間距為r,則兩顆同步衛(wèi)星間萬(wàn)

5、有引力為F=GE屮樸選項(xiàng)C正確;三顆同步衛(wèi)星對(duì)地球的引力的合力為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案:BC二、非選擇題工作軌道地月轉(zhuǎn)移軌道6. 我國(guó)于2007年10月24日成功發(fā)射了 嫦娥”一號(hào)探月衛(wèi)星 衛(wèi)星由地面發(fā)射后，由發(fā)射軌道進(jìn) 入停泊軌道，然后再由停泊軌道調(diào)速后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道 ，再次調(diào)速后進(jìn)入工作軌道，并開始繞月 球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)月球進(jìn)行探測(cè)，其奔月路線簡(jiǎn)化后如圖所示停和財(cái)(1) 衛(wèi)星從停泊軌道進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道時(shí)速度應(yīng)增加還是減小？(2) 若月球半徑為R,衛(wèi)星工作軌道距月球表面高度為H，月球表面的重力加速度為(g為地球表面的重力加速度)，試求:衛(wèi)星在工作軌道上運(yùn)行的線速度和周期解析:(1)衛(wèi)星從

6、停泊軌道進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道時(shí)要克服引力抬升軌道，所以速度應(yīng)增加.(2)由向心力公式得Mm _ 1 Gmg由式得v=由周期公式得T=答案:(1)速度增加(2) 水沙遲7. 已知地球的半徑為R=6400km,地球表面附近的重力加速度g取9.8m/s2,若發(fā)射一顆地球的同步衛(wèi)星，使它在赤道上空運(yùn)轉(zhuǎn)，其高度和速度應(yīng)為多大？解析:設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m,離地面的高度為h,速度為v,周期為T,地球的質(zhì)量為M,同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期MmG ? =mg %2nG =m(R+h)(_)2 由兩式得h= . - -R 3.6 x 1mjVfH又因?yàn)镚 7 - =m由兩式得v=3 xi03m/s.高中物理答案:3.6xi07m 3.1 xi03m/s8.某人造衛(wèi)星距地面高度為h,地球質(zhì)量為M,半徑為R,地面重力加速度為g,引力常量為G.(1)試用h、R、M、G分別表示衛(wèi)星的周期T、線速度V、角速度3.(2)試用h、R、g分別表示衛(wèi)星的周期T、線速度V與角速度3.解析：(1)根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得護(hù) 2G情總=m:/. =m(R+h)