高一下學期物理配套練習(萬有引力定律)

1、第六章 萬有引力定律一 行星的運動要點提示： 1兩種對立學說地心說：認為 是宇宙的中心，其它天體則以地球為中心，在不停地運動日心說：“日心說”認為， 不動，處于宇宙的中心，地球和其它行星公轉還同時自轉代表人物是 2開普勒行星運動三大定律開普勒第一定律：也叫橢圓軌道定律，它的具體內容是： 開普勒第二定律：對任意行星來說，他與太陽的連線在相等的時間內掃過相等的面積開普勒第三定律：行星繞太陽運動軌道半長軸的立方與運動周期的平方成正比公式： 典例精析：例1：地球到太陽的距離為水星到太陽距離的2.6倍，那么地球和水星繞太陽運轉的線速度之比是 解析：設地球繞太陽的運轉周期為T1，水星繞太陽運轉的周期為T2

2、，根據(jù)開普勒第三定律有：，又因地球和水星繞太陽做勻速圓周運動，故有：，以上三式聯(lián)立求解得： 答案：1說明：當天體的運動處理為勻速圓周運動時，半長軸即為圓周半徑跟蹤練習：A組1下列說法正確的是（ ）A地球繞太陽轉動的軌道是一橢圓，太陽處于這個橢圓的一個焦點上B高中階段一些問題中，可以近似把地球繞太陽運轉的軌道看作圓，太陽處在圓心上C地球繞太陽轉動軌道的半長軸三次方跟其周期二次方之比是一個與地球有關的恒量D地球在近日點處速度最小，遠日點處速度最大2下列說法正確的是（ ）A地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球運動B太陽是靜止不動的，地球和其他行星繞太陽運動C地球是繞太陽運動的一顆行星D日心

3、說是正確的，地心說是錯誤的3宇宙飛船在圍繞太陽運行的近似圓形軌道上運動，如果軌道半徑是地球軌道半徑的9倍，那么宇宙飛船繞太陽運行的周期是（ ）A3年 B9年 C27年 D81年4關于開普勒行星運動的公式k，以下理解正確的是（ ）Ak是一個與行星無關的常量B若地球繞太陽運轉軌道的半長軸為R地，周期為T地;月球繞地球運轉軌道的長半軸為R月，周期為T月，則CT表示行星運動的自轉周期DT表示行星運動的公轉周期 5關于開普勒第三定律的公式 =K，下列說法中正確的是（ ）A公式只適用于繞太陽做橢圓軌道運行的行星B公式適用于所有圍繞星球運行的行星（或衛(wèi)星）C式中的K值，對所有行星（或衛(wèi)星）都相等D式中的K值

4、，對圍繞不同星球運行的行星（或衛(wèi)星）都相同6從天文望遠鏡中觀察到銀河系中有兩顆行星繞某恒星運行，兩行星的軌道均為橢圓，觀察測量到它們的運行周期之比為81，則它們橢圓軌道的半長軸之比為（ ）A21B41C81D147地球繞太陽運行的半長軸為1.5×1011 m，周期為365 d；月球繞地球運行的軌道半長軸為3.8×108m，周期為27.3 d則對于繞太陽運行的行星，的值為_m3s2；對于繞地球運行的物體，則_ m3/s2 8兩顆行星的質量分別為m1和m2，它們繞太陽運轉軌道的半長軸分別為R1和R2，如果m1=2m2，R1=4R2，那么，它們的運行周期之比T1T2= 9木星繞太

5、陽運轉的周期為地球繞太陽運轉周期的12倍，則木星繞太陽運轉的軌道半長軸約為地球繞太陽運轉軌道半長軸的 倍10有一個名叫谷神的小行星，質量為1.00×1021kg，軌道半徑為地球軌道半徑（R=1.49×1011m）的2.77倍，求出它繞太陽一周需要多少年？（k=3.35×1018m/s2）自我挑戰(zhàn)飛船沿半徑為R的圓周繞地球運轉，其周期為T，如圖6-1-1所示如果飛船要返回地面，可在軌道上某一點A處將速率降低到適當?shù)臄?shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點的橢圓軌道運行，橢圓與地球表面在B點相切，已知地球半徑為R0，求飛船由A點運動到B點所需的時間圖6-1-1ABR0R二 萬

6、有引力定律三 引力常量的測定要點提示：1內容：自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的 的乘積成正比，跟它們的 的二次方成反比2公式： 3引力常量G：適用于任何兩個物體，它在數(shù)值上等于兩個質量都是 kg的物體相距 m時的相互作用力，引力常量的標準值為G=6.67259×10-11N·m2/kg2，通常取G= N·m2/kg24定律適用條件：萬有引力定律只適用于 的計算，當兩個物體間的距離遠大于每個物體的尺寸時，物體可以看成 ，它們的引力可直接用公式進行計算5萬有引力常量是 用 裝置在實驗室測得的典例精析：例1：已知月球的質量是地球質量的1/81

7、，月球半徑是地球半徑的1/4，在離月球表面38m處讓質量為m=60kg的物體自由下落，求：月球表面的重力加速度；物體下落到月球表面所用的時間解析：設月球表面的重力加速度為g，則月球表面：，地球表面：，由以上兩式相比得：所以g=1.9m/s2物體在月球表面上自由下落是勻加速直線運動，由得：6.3s答案：月球表面的重力加速度g=1.9m/s2物體下落到月球表面所用的時間t=6.3s說明：解本題的關鍵是忽略星球的自轉，把重力近似等于萬有引力，利用比例法求月球和地球表面的重力加速度的關系例2：如圖6-2-1所示，離質量為M、半徑為R、密度均勻的球體表面R遠處有一質量為m的質點，此時M對m的萬有引力為F

8、1，當從M中挖去一半徑為rR的球體時，剩下部分對m的萬有引力為F2.則F1F2?圖6-2-1解析：質點與大球球心相距2R，其萬有引力為F1，則F1G 大球質量M×R3，小球質量M×（）3 即M×R3 小球球心與質點間相距R，小球與質點間的萬有引力為 F1G，則剩余部分對質點m的萬有引力為F2F1F1 故 答案：F1F2=97說明：對形狀規(guī)則、質量分布均勻的物體，它們之間的距離為幾何中心的距離；對質量分布不均勻的規(guī)則物體，應具體去分析，本例題中應用的方法叫“添補法”，利用力的平行四邊形定則求解跟蹤練習：A組1下列敘述正確的是（ ）A卡文迪許實驗證明了萬有引力定律，并

9、測出了引力常量B萬有引力常量的單位是Nm2/kg2C我們平時很難覺察到物體間的引力，這是由于一般物體間沒有萬有引力作用D萬有引力常量的數(shù)值是由人為規(guī)定的2對于萬有引力定律的表達式，下面說法正確的是（ ）A公式中的G為引力常量，它是由實驗測得的，而不是人為規(guī)定的B當r趨近于零時，萬有引力趨近于無窮大Cm1與m2受到的引力總是大小相等的，而與m1、m2是否相等無關Dm1與m2受到的引力總是大小相等、方向相反，是一對平衡力3地球表面處的重力加速度為g，則在距地面高度等于地球半徑處的重力加速度為（）A g Bg/2Cg/4 D2g4一名宇航員來到某星球上，如果該星球的質量為地球的一半，它的直徑也為地球

10、的一半，那么這名宇航員在該星球上的重力是他在地球上重力的（）A4倍 B0.5倍C0.25倍 D2倍5關于地球的運動,正確的說法有（）A 對于自轉，地表各點的線速度隨緯度增大而減小B對于自轉，地表各點的角速度隨緯度增大而減小C對于自轉，地表各點的向心加速度隨緯度增大而增大D公轉周期等于24小時6已知金星繞太陽公轉的周期小于1年，則可判定（）金星到太陽的距離小于地球到太陽的距離金星的質量大于地球的質量金星的密度大于地球的密度金星的向心加速度大于地球的向心加速度A BC D7若在“神舟六號”飛船的軌道艙中進行物理實驗，下列實驗儀器密度計物理天平電子秤擺鐘水銀氣壓計水銀溫度計多用電表 仍可以使用的是（

11、）A BC D8火星與地球的質量之比為P，半徑之比為q，則火星表面的重力加速度和地球表面的重力加速度之比為（）A B C D9宇航員在月球上做自由落體實驗，將某物體由距月球表面高h處釋放，經(jīng)時間t后落到月球表面（設月球半徑為R）據(jù)上述信息推斷，飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動所必須具有的速率為A BC D10火星的半徑是地球半徑的1/2，火星質量是地球的1/10，忽略火星和地球的自轉，如果地球上質量為60kg的人到火星上去，則此人在火星表面上的質量為 kg，在火星表面的重力加速度為 m/s2，所受重力為 N；在地球表面上可以舉起60kg杠鈴的人，到火星上用同樣的力可舉起的質量是 kgB組

12、11據(jù)報道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質量約為地球質量的6.4倍，一個在地球表面重量為600N的人在這個行星表面的重量將變?yōu)?60N由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為（ ）A0.5 B2 C3.2 D4 12假設太陽系中天體的密度不變，天體直徑和天體之間距離都縮小到原來的一半，地球繞太陽公轉近似為勻速圓周運動，則下列物理量變化正確的是A地球的向心力變?yōu)榭s小前的一半B地球的向心力變?yōu)榭s小前的C地球繞太陽公轉周期與縮小前的相同D地球繞太陽公轉周期變?yōu)榭s小前的一半13如圖6-2-2所示，質量均為m的三個相同質點分別位于邊長為L的等邊三角形的三個頂上，它們彼此間在萬有引力的作用下

13、沿等邊三角形的外接圓做勻速圓周運動，運動中三個質點始終保持在等邊三角形的三個頂點上求質點的運動周期 mmm圖6-2-214如果有一天，因某種原因地球自轉加快，則地球上的物體重力將發(fā)生變化，當位于赤道上的物體重力為零時，求這時地球上一晝夜為多長？（已知地球半徑R=6.4×106m）自我挑戰(zhàn) 我國探月的“嫦娥工程”已啟動，在不久的將來，我國宇航員將登上月球假如宇航員在月球上測得擺長為l的單擺做小振幅振動的周期為T，將月球視為密度均勻、半徑為r的球體，則月球的密度為 A BC D四 萬有引力定律在天文學上的應用要點提示： 1天體質量的估算基本思路：根據(jù)行星（或衛(wèi)星）的運動情況，把行星（或衛(wèi)

14、星）的運動視作勻速圓周運動，由觀測得到衛(wèi)星的運動周期及軌道半徑，根據(jù)向心力是由 提供，可列出求中心天體質量的方程中心天體質量的估算：設中心天體的質量是M，它的某個衛(wèi)星的質量是m，它們之間的距離是r，衛(wèi)星繞中心天體公轉的周期是T，則： 即M= 若已知某一星球的半徑為R，其表面的重力加速度為g，則由：得：GM= ，求得該星球的質量，這一表達式叫做黃金代換式2天體密度的計算由及得：= 式中r為衛(wèi)星軌道半徑，R為天體自身半徑，當R=r時，=恒量典例精析：例1：地球可視為球體，其自轉周期為T，在它的兩極處，用彈簧秤測得某物體重為P，在它的赤道上，用彈簧秤測得同一物體重為0.9P，地球的平均密度是多少?解

15、析：設被測物體的質量為m，地球的質量為M，半徑為R；在兩極處時物體的重力等于地球對物體的萬有引力，即 PG在赤道上，地球對物體的萬有引力和彈簧秤對物體的拉力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有:0.9PmR 由以上兩式解得:M 地球的體積為VR3 得地球的平均密度為:答案：說明：熟練掌握重力和萬有引力之間的關系是解決這一問題的關鍵，靈活應用求解密度的方法就能順利解決這一問題例2：宇航員在一星球表面上的某高處，沿水平方向拋出一小球，經(jīng)過時間t，小球落到星球表面，測得拋出點與落地點之間的距離為L若拋出時初速度增大到2倍，則拋出點與落地點之間的距離為L已知兩落地點在同一水平面上，該星球的半徑為R，萬

16、有引力常數(shù)為G求該星球的質量MhOLx2xLv02v0圖6-4-1解析：如圖6-4-1所示，設拋出點的高度為h,第一次平拋的水平射程為x,則有： x2+h2=L2 由平拋運動規(guī)律得知，當初速度增大到2倍時，其水平射程也增大到2x，可得：（2x）2+h2=(L)2 設該星球上的重力加速度為g，由平拋運動的規(guī)律得：h=gt2 由萬有引力定律與牛頓第二定律得：mg=G 聯(lián)立、式解得M=答案：說明：這是一道典型的萬有引力和平拋運動相結合的題目，任何星球表面平拋一物體，都與地球上的拋體運動一樣，都遵從平拋運動規(guī)律，只是重力加速度g大小不同，熟練應用平拋物體的運動規(guī)律，求出該星球表面的重力加速度g是解本題

17、的關鍵跟蹤練習：A組1若已知行星繞太陽公轉的半徑為r，公轉周期為T，萬有引力常量為G，則由此可求出（ ）A某行星的質量B太陽的質量C某行星的密度D太陽的密度2有一星球的密度跟地球的密度相同，但它表面處的重力加速度是地球表面處的重力加速度的4倍，該星球的質量是地球的（ ）A倍 B4倍C16倍 D64倍3設行星繞恒星的運行軌道是圓，則其運行周期T的平方與其運動軌道半徑R的三次方之比為常數(shù)，即，那么k的大小決定于（ ）A行星的質量B恒星的質量C行星及恒星的質量D恒星的質量及行星的速率4“和平”號空間站的自然艙中進行的種子萌芽和生長實驗發(fā)現(xiàn)，根、莖的生長都失去了方向性，這是因為（）A空間站中無太陽光B

18、實驗的種子及營養(yǎng)液中缺少生長素C完全失重的環(huán)境D宇宙射線輻射造成的5我國先后發(fā)射的：“風云一號”和“風云二號”氣象衛(wèi)星，運動軌道不同，“風云一號”采用“極地圓形軌道”，軌道平面與赤道平面垂直，通過地球兩極，每12小時巡視地球一周，每天只能對同一地區(qū)進行兩次觀測；“風云二號”采用“地球同步軌道”軌道平面在赤道平面內，能對同地區(qū)進行連續(xù)觀測下列說法正確的是（）A“風云一號”衛(wèi)星觀測區(qū)域比“風云二號”衛(wèi)星觀測區(qū)域大B“風云一號”衛(wèi)星軌道半徑比“風云二號”衛(wèi)星軌道半徑大C“風云一號”衛(wèi)星運行周期比“風云二號”衛(wèi)星運行周期大D“風云一號”衛(wèi)星運行速度比“風云二號”衛(wèi)星運行速度大6把太陽系各行星的運動近似

19、看作圓周運動，則離太陽越遠的行星（ ）A周期越大B線速度越大C角速度越大D加速度越大7某球狀星球具有均勻的密度，若在赤道上隨行星一起轉動的物體對行星表面的壓力恰好為零，則該行星自轉周期為（萬有引力常量為G）( ) A BC D8設地球繞太陽做勻速圓周運動，半徑為R，速度為，則太陽的質量可用、R和引力常量G表示為_ _太陽圍繞銀河系中心的運動可視為勻速圓周運動，其運動速度約為地球公轉速度的7倍，軌道半徑約為地球公轉軌道半徑的2×109倍為了粗略估算銀河系中恒星的數(shù)目，可認為銀河系中所有恒星的質量都集中在銀河系中心，且銀河系中恒星的平均質量約等于太陽質量，則銀河系中恒星數(shù)目約為_9已知地

20、球的半徑為6.4×106m，又知月球繞地球的運動可看作勻速圓周運動，其周期為30天，則可估算出月球到地心的距離約為 （g=10m/s2，結果保留一位有效數(shù)字）10已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，萬有引力恒量為G，用各量表示地球的質量M= B組11已知萬有引力恒量，在以下各組數(shù)椐中，根椐哪幾組可以測地球質量（）地球繞太陽運行的周期及太陽與地球的距離月球繞地球運行的周期及月球離地球的距離地球半徑、地球自轉周期及同步衛(wèi)星高度地球半徑及地球表面的重力加速度A BC D12關于人造地球衛(wèi)星及其中物體的超重和失重問題，下列說法正確的是（）在發(fā)射過程中向上加速時產(chǎn)生超重現(xiàn)象在降落過程中向

21、下減速時產(chǎn)生失重現(xiàn)象進入軌道時作勻速圓周運動，產(chǎn)生失重現(xiàn)象失重是由于地球對衛(wèi)星內物體的作用力減小而引起的A. B. C. D.13設想人類開發(fā)月球，不斷把月球上的礦藏搬運到地球上，假定經(jīng)過長時間開采后，地球仍可看作是均勻的球體，月球仍沿開采前的圓軌道運動，則與開采前相比（ ）地球與月球間的萬有引力將變大地球與月球間的萬有引力將變小月球繞地球運動的周期將變長月球繞地球的周期將變短A BC D14地核的體積約為整個地球體積的16%，地核的質量約為地球質量的34%，經(jīng)估算，地核的平均密度為_kg/m3(結果保留兩位有效數(shù)字，R地=6.4×106 m，G=6.67×10-11 N&

22、#183;m2/kg2) 自我挑戰(zhàn)宇宙中存在一些離其它恒星較遠的、由質量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運行；另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個項點上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運行設每個星體的質量均為（1）試求第一種形式下，星體運動的線速度和周期（2）假設兩種形式星體的運動周期相同，第二種形式下星體之間的距離應為多少？五 人造衛(wèi)星 宇宙速度要點提示：1處理衛(wèi)星問題方法：把天體運動看成勻速圓周運動、萬有引力提供向心力，即；由該式可知：r 越大，

23、衛(wèi)星線速度越 ；角速度越 ；周期越 2宇宙速度：第一宇宙速度：v= km/s，它是衛(wèi)星在 繞地球做勻速圓周運動所必須具備的速度第二宇宙速度：v= km/s，它是衛(wèi)星 的最小發(fā)射速度第三宇宙速度：v= km/s，它是衛(wèi)星 的最小發(fā)射速度3同步衛(wèi)星：環(huán)繞地球的角速度與地球的自轉的角速度相同，只能位于 平面的正上方，且軌道半徑、線速度大小也是恒量典例精析：例1：1990年3月，紫金山天文臺將1965年9月20日發(fā)現(xiàn)的第2753號小行星命名為吳健雄星，其直徑為32km，如該小行星的密度和地球相同，則該小行星的第一宇宙速度為 （已知地球半徑R=6400km，地球的第一宇宙速度v1=8km/s） 解析：對

24、吳健雄星，萬有引力提供向心力，所以 吳健雄星的密度： 對近地衛(wèi)星有： 地球密度： 得： 得：M1M2=R13R23 得：v1v2=R1R2 所以，m/s答案：20 m/s說明：準確理解第一宇宙速度的概念，熟練應用萬有引力公式，應用比值法求解是解決這類問題的一貫用法例2：如圖6-5-1所示，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運行的三顆人造地球衛(wèi)星，a、b質量相同，且小于c的質量，則（ ）Ab所需向心力最小圖6-5-1Bb、c周期相等，且大于a的周期 Cb、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度Db、c的線速度大小相等，且小于a的線速度 解析：因衛(wèi)星運動的向心力就是它們所受的萬有引力，而b所

25、受的引力最小，故A對由得即衛(wèi)星的向心加速度與軌道半徑的平方成反比，所以b、c的向心加速度大小相等且小于a的向心加速度，故C錯由得即地球衛(wèi)星運行的周期與軌道半徑三次方的平方根成正比，所以b、c的周期相等且大于a的周期，故B對由得即地球衛(wèi)星的線速度與其軌道半徑的平方根成反比，所以b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度，故D對答案：ABD說明：行星、人造衛(wèi)星的向心加速度、線速度、角速度、周期都跟軌道半徑有關，跟行星、人造衛(wèi)星自身的質量無關；遇到行星、人造衛(wèi)星的運行問題，天體質量的計算問題，只要寫出基本規(guī)律，就能找出解題思路；衛(wèi)星離地面越高，其線速度越小，周期越大，角速度越小，向心加速度越小跟蹤練習

26、：A組1人造地球衛(wèi)星繞地心為圓心，做勻速圓周運動，下列說法正確的是（ ）A半徑越大，速度越小，周期越小B半徑越大，速度越小，周期越大C所有衛(wèi)星的速度均相同，與半徑無關D所有衛(wèi)星的角速度均相同，與半徑無關2關于第一宇宙速度，下列說法不正確的是（）A它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最大速度B它等于人造地球衛(wèi)星在近地圓形軌道上的運行速度C它是能使衛(wèi)星在近地軌道運動的最小發(fā)射速度D它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運動時的近地點速度3關于地球同步衛(wèi)星下列說法正確的是（）地球同步衛(wèi)星和地球同步，因此同步衛(wèi)星的高度和線速度大小是一定的地球同步衛(wèi)星的角速度雖被確定，但高度和速度可以選擇，高度增加，速度增大，高度降低，速度減小

27、地球同步衛(wèi)星只能定點在赤道上空，相對地面靜止不動以上均不正確A B C D4在地球（看作質量均勻分布的球體）上空有許多同步衛(wèi)星，下面說法正確的是（）A它們的質量可能不同B它們的速度大小可能不同C它們的向心加速度大小可能不同D它們離地心的高度可能不同A B C地地球 A B C圖6-5-35如圖6-5-3所示，衛(wèi)星A、B、C在相隔不遠的不同軌道上，以地球為中心做勻速圓周運動，且運動方向相同，若在某個時刻恰好在同一直線上，則當衛(wèi)星A轉過一個周期時，下列關于三顆衛(wèi)星的說法正確的是（）A三顆衛(wèi)星的位置仍在一條直線上B衛(wèi)星A的位置超前于B，衛(wèi)星C的位置滯后于BC衛(wèi)星A的位置滯后于B，衛(wèi)星C的位置超前于B

28、D衛(wèi)星A的位置滯后于B和C 6已知萬有引力常量G，某行星的半徑和繞該星表面運行的衛(wèi)星的周期，可以求得下面哪些量？（ ）A該行星的質量B該行星表面的重力加速度C該行星的同步衛(wèi)星離其表面的高度D該行星的第一宇宙速度7地球的半徑為R，地面的重力加速度為g，一顆離地面高度為R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，則（）A衛(wèi)星加速度的大小為B衛(wèi)星運轉的角速度為C衛(wèi)星運轉的線速度為D衛(wèi)星運轉的周期為8土星外層有一個環(huán)，為了判斷它是土星的一部分還是土星的衛(wèi)星群，可以測量環(huán)中各層的線速度v與該層到土星中心的距離R之間的關系判斷（）A若則該層是土星的一部分B若則該層是土星的衛(wèi)星群C若則該層是土星的一部分D若則該層

29、是土星的衛(wèi)星群9人造地球衛(wèi)星所受的向心力與軌道半徑r的關系，下列說法中正確的是（）A由可知，向心力與r2成反比B由可知，向心力與r成反比C由可知，向心力與r成正比D由可知，向心力與r 無關10已知地球的質量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R，用以上各量表示在地球表面附近運行的人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度v= B組11兩個行星各有一個衛(wèi)星繞其表面運行，已知兩個衛(wèi)星的周期之比為12，兩行星半徑之比為21 ，則（ ）A兩行星密度之比為41B兩行星質量之比為161 C兩行星表面處重力加速度之比為81D兩衛(wèi)星的速率之比為4112一宇宙飛船繞地球做勻速圓周運動，飛船原來的線速度是v1，周期是T1，假設在某

30、時刻它向后噴氣做加速運動后，進入新軌道做勻速圓周運動，運動的線速度是v2，周期是T2，則（ ）Av1v2，T1T2 Bv1v2，T1T2 Cv1v2，T1T2 Dv1v2，T1T2 13地球赤道上有一物體隨地球的自轉而做圓周運動，所受的向心力為F1，向心加速度為a1，線速度為v1，角速度為1；繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星（高度忽略）所受的向心力為F2，向心加速度為a2，線速度為v2，角速度為2;地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3，向心加速度為a3，線速度為v3，角速度為3；地球表面重力加速度為g，第一宇宙速度為v，假設三者質量相等，則( )AF1=F2F3 Ba1=a2=ga3Cv1=v2=

31、vv3 D1=3214同步通訊衛(wèi)星是進行現(xiàn)代通訊的重要的工具，我們的國家在衛(wèi)星的發(fā)射方面已取得了輝煌的成就，進入了世界航天大國的行列。下面是關于同步衛(wèi)星的一些問題，請回答或進行討論。（1）同步通訊衛(wèi)星的軌道有什么特點？（2）同步通訊衛(wèi)星的軌道離地球表面的距離約為多大？自我挑戰(zhàn)1土星周圍有許多大小不等的巖石顆粒，其繞土星的運動可視為圓周運動其中有兩個巖石顆粒A和B與土星中心距離分別位rA=8.0×104km和r B=1.2×105km忽略所有巖石顆粒間的相互作用（結果可用根式表示）（1）求巖石顆粒A和B的線速度之比（2）求巖石顆粒A和B的周期之比（3）土星探測器上有

32、一物體，在地球上重為10N，推算出他在距土星中心3.2×105km處受到土星的引力為0.38N已知地球半徑為6.4×103km，請估算土星質量是地球質量的多少倍？章末檢測題一、選擇題1設想人類開發(fā)月球，不斷把月球上的礦藏搬運到地球上，假定經(jīng)過長時間開采后，地球仍可看做是均勻的球體，月球仍沿開采前的圓周軌道運動則與開采前相比( )A地球與月球的萬有引力將變大B地球與月球的萬有引力將變小C月球繞地球運動的周期將變長D月球繞地球運動的周期將變短2宇宙飛船要與環(huán)繞地球運轉的軌道空間站對接，飛船為了追上軌道空間站( )A只能從較高軌道上加速B只能從較低軌道上加速C只能從與空間站同一軌

33、道上加速D無論在什么軌道，只要加速即可3可以發(fā)射一顆這樣的人造地球衛(wèi)星，使其圓軌道( )A與地球表面上某一緯度線(非赤道)是共面同心圓B與地球表面上某一經(jīng)度線所決定的圓是共面同心圓C與地球表面上的赤道線是共面同心圓，且衛(wèi)星相對地球表面是靜止的D與地球表面上赤道線是共面同心圓，但衛(wèi)星相對地球表面是運動的4人造地球衛(wèi)星在環(huán)形軌道上繞地球運轉，它的軌道半徑、周期和環(huán)繞速度的關系是( )A半徑越小，速度越小，周期越小B半徑越小，速度越大，周期越小C半徑越大，速度越大，周期越小D半徑越大，速度越小，周期越小5同步衛(wèi)星是指相對于地面不動的人造地球衛(wèi)星( ) A它可以在地面上任一點的正上方，且離地心的距離可

34、按需要選擇不同值B它可以在地面上任一點的正上方，但離地心的距離是一定的C它只能在赤道的正上方，但離地心的距離可按需要選擇不同值D它只能在赤道的正上方，且離地心的距離是一定的6假如一做圓周運動的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來的2倍，仍做圓周運動，則（ ）A根據(jù)公式v=r，可知衛(wèi)星運動的線速度將增大到原來的2倍B根據(jù)公式F=m ，可知衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來的 C根據(jù)公式F=G ，可知地球提供的向心力將減小到原來的D根據(jù)上述B和C中給出的公式，可知衛(wèi)星運動的線速度將減小到原來的圖6-17發(fā)射同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1，然后經(jīng)點火使其沿橢圓軌道2運動，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓

35、軌道3，軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖6-1所示，當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是（ ）A.衛(wèi)星在軌道2上由Q向P運動的過程中速率越來越小B.衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過P點的速率大于在軌道2上經(jīng)過P點的速率C.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點的向心加速度小于在軌道1上經(jīng)過P點的向心加速度D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點的向心加速度等于在軌道1上經(jīng)過Q點的向心加速度8我國發(fā)射的“亞洲一號”地球同步通信衛(wèi)星的質量為1.24 t，在某一確定的軌道上運行.下列說法中正確的是( )A它定點在北京正上方太空，所以我國可以利用它進行電視轉播B它的軌道平面一定與赤道平面重合C若要發(fā)射一顆質量

36、為2.48 t的地球同步通訊衛(wèi)星，則該衛(wèi)星的軌道半徑將比“亞洲一號”衛(wèi)星軌道半徑大D要發(fā)射一顆質量為2.48 t的地球同步衛(wèi)星，則該衛(wèi)星的軌道半徑將比“亞洲一號”衛(wèi)星軌道半徑小9經(jīng)長期觀測，人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成，每個恒星的線度遠小于兩個星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠離其他天體，如圖6-2所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O點做周期相同的勻速圓周運動現(xiàn)測得兩顆星之間的距離為L，質量之比為m1m2=32，下列說法中正確的是( )m2m1O圖6-2Am1、m2做圓周運動的線速度之比為32 Bm1、m2做圓周運動的角速度之比為32 Cm1做圓周運動的半徑為L Dm2做圓周運動的半徑為L10組成星球的物質是靠引力吸引在一起的，這樣的星球有一個最大的自轉速率如果超過了該速率，星球的萬有引力將不足以維持其赤道附近的物體做圓周運動由此能得到半徑為R、密度為、質量為M且均勻分布的星球的最小自轉周期T下列表達式中正確的是( )AT=2 BT=2CT= DT=11地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可由r3=求出.已知式中a的單位是m，b的單位是s，c的單位是m/s2，則( )Aa是