教科版物理必修2 第三章 第3節(jié) 萬有引力定律的應(yīng)用2 萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用（同步練習(xí)）

1、.答題時(shí)間：30分鐘1. 我國發(fā)射的“神舟六號(hào)載人飛船，與“神舟五號(hào)載人飛船相比，它在更高的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如下圖，以下說法中正確的選項(xiàng)是 A. “神舟六號(hào)的速度與“神舟五號(hào)的一樣B. “神舟六號(hào)的速度較小C. “神舟六號(hào)的周期與“神舟五號(hào)的一樣D. “神舟六號(hào)的周期更短2. 某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，施行變軌后衛(wèi)星的線速度減小到原來的，此時(shí)衛(wèi)星仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么A. 衛(wèi)星的向心加速度減小到原來的 B. 衛(wèi)星的角速度減小到原來的C. 衛(wèi)星的周期增大到原來的8倍 D. 衛(wèi)星的半徑增大到原來的2倍3. 一顆小行星環(huán)繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑是地球環(huán)繞半徑的4倍，那么它的環(huán)

2、繞周期是A. 2年 B. 4年 C. 8年 D. 16年 4. 假設(shè)有一顆“宜居行星，其質(zhì)量為地球的p倍，半徑為地球的q倍，那么該行星衛(wèi)星的環(huán)繞速度是地球衛(wèi)星環(huán)繞速度的 A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍5. 2020年被確定為國際天文年，以此紀(jì)念伽利略首次用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)星空400周年。從伽利略的“窺天創(chuàng)舉，到20世紀(jì)發(fā)射太空望遠(yuǎn)鏡天文衛(wèi)星，天文學(xué)發(fā)生了宏大飛躍。2020年5月14日，歐洲航天局又發(fā)射了兩顆天文衛(wèi)星，它們飛往間隔 地球約160萬千米的第二拉格朗日點(diǎn)圖中L2。L2點(diǎn)處在太陽與地球連線的外側(cè)，在太陽和地球的引力共同作用下，衛(wèi)星在該點(diǎn)能與地球同步繞太陽運(yùn)動(dòng)視為圓周運(yùn)動(dòng)，且時(shí)刻保持背

3、對(duì)太陽和地球的姿勢(shì)，不受太陽的干擾而進(jìn)展天文觀測(cè)。不考慮其他星球影響，以下關(guān)于工作在L2點(diǎn)的天文衛(wèi)星的說法中，正確的選項(xiàng)是 A. 它繞太陽運(yùn)行的周期比地球繞太陽運(yùn)行的周期大B. 它繞太陽運(yùn)行的角速度比地球繞太陽運(yùn)行的角速度小C. 它繞太陽運(yùn)行的線速度與地球繞太陽運(yùn)行的線速度相等D. 它繞太陽運(yùn)行的向心加速度比地球繞太陽運(yùn)行的向心加速度大6. 我國首次執(zhí)行載人航天飛行的“神舟六號(hào)飛船于2005年10月12日在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，由“長(zhǎng)征2F運(yùn)載火箭將飛船送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上。近地點(diǎn)A距地面高度為h1。施行變軌后，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如下圖。在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為

4、t，之后返回。引力常量為G，地球外表重力加速度為g，地球半徑為R，求：1飛船在預(yù)定圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期為多大？2預(yù)定圓軌道距地面的高度為多大？3飛船在近地點(diǎn)A的加速度為多大？7. 某顆人造地球衛(wèi)星在距地面高度為h的圓形軌道上繞地球飛行，其運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。地球半徑為R，地面附近的重力加速度為g。請(qǐng)推導(dǎo)：1衛(wèi)星在圓形軌道上運(yùn)行的速度；2運(yùn)行周期的表達(dá)式。1. B 解析：根據(jù)公式，解得：，可得軌道半徑越大，速度越小，故B正確，A錯(cuò)誤；根據(jù)公式可得，軌道半徑越大，周期越大，所以“神舟六號(hào)的周期大，C、D錯(cuò)誤。2. C 解析：根據(jù)，解得，線速度變?yōu)樵瓉淼?，知軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍。根據(jù)，知向心加速

5、度變?yōu)樵瓉淼模蔄、D錯(cuò)誤；根據(jù)知，線速度變?yōu)樵瓉淼?，知軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，那么角速度變?yōu)樵瓉淼?，故B錯(cuò)誤；根據(jù)周期，角速度變?yōu)樵瓉淼?，那么周期變?yōu)樵瓉淼?倍，故C正確。3. C 解析：根據(jù)萬有引力提供向心力得：，解得：，小行星環(huán)繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是地球公轉(zhuǎn)半徑的4倍，8，所以這顆小行星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期是8年。4. C 解析：根據(jù)萬有引力提供向心力，可得衛(wèi)星的環(huán)繞速度，故，選項(xiàng)C正確。5. D 解析：由題意知，工作在L2點(diǎn)的天文衛(wèi)星能與地球同步繞太陽運(yùn)動(dòng)，它們繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期、角速度一樣，故A、B錯(cuò)誤；一樣，由vr分析可知，在L2點(diǎn)的天文衛(wèi)星的線速度大于地球繞太陽運(yùn)行的線速度，故C錯(cuò)誤；一樣，由an2r，可知，它繞太陽運(yùn)行的向心加速度比地球繞太陽運(yùn)行的向心加速度大，故D正確。6. 解：1由題設(shè)飛船做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t，因周期為轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間，所以飛船在預(yù)定圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期為。2設(shè)預(yù)定圓軌道距地面的高度為h，飛船在預(yù)定圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律及萬有引力定律得：當(dāng)飛船在地球外表時(shí)有，以上各式聯(lián)立解得：預(yù)定圓軌道距地面的高度為。3根據(jù)萬有引力定律得：飛船在近地點(diǎn)A所受的萬有引力為，又根