4第六章第5節(jié)第6節(jié)隨堂演練鞏固提升

1、鞏固落實臥練促學(xué)補短揚栓4隨堂檢測1. 侈選）關(guān)于第一宇宙速度，下列說法中正確的是 （）A 它是人造地球衛(wèi)星繞地球運行的最小速度B 它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的繞行速度C 它是能使衛(wèi)星進入近地圓軌道的最小發(fā)射速度D 它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時近地點的速度解析：選BC.第一宇宙速度是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度,也是衛(wèi)星環(huán)繞地球做圓周運動的最大繞行速度，選項A錯誤，選項B、C正確；衛(wèi)星沿橢圓軌道運行時，在近地點做離心運動 說明近地點的速度大于第一宇宙速度，選項D錯誤.2. 研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為 22小時.假設(shè)這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變， 未來人類發(fā)射的

2、地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比（）A 距地面的高度變大B.向心加速度變大C .線速度變大D.角速度變大2解析：選A.地球的自轉(zhuǎn)周期變大，則地球同步衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期變大.由 GMm 2= m（R+h） 2T(R+ h),得 h =h變大，A正確.,GMm由 r2 = ma,得 a=,r增大，a減小，T變大,B錯誤.由°學(xué)興=r增大，v減小，C錯誤.由速度減小，D錯誤.3. 航天員王亞平在“神舟十號”飛船中進行了首次太空授課.下列關(guān)于飛船發(fā)射和在圓軌道上運行時的說法中，正確的是（）A .飛船的發(fā)射速度和運行速度都等于7. 9 km/sB .飛船的發(fā)射速度大于 7. 9 km/s，運行速度小于 7

3、. 9 km/sC .飛船比同步衛(wèi)星的發(fā)射速度和運行速度都大D .王亞平空中授課中的水球?qū)嶒炇窃诎l(fā)射過程進行的解析：選B.由于飛船的軌道半徑 r>R（地球半徑），則發(fā)射速度大于7.9 km/s，運行速度小于7.9 km/s,故A錯、B對.飛船的軌道半徑比同步衛(wèi)星的小，故飛船的發(fā)射速度小，運行4 .用m表示地球通信衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）的質(zhì)量，h表示它離地面的咼度，Ro表示地球的半徑，go表示地球表面處的重力加速度，30表示地球自轉(zhuǎn)的角速度，則通信衛(wèi)星所受地球?qū)λ娜f有引力的大小為（）mRogo(Ro+ h)C. m Rogo wo解析：選C.選項B中有地球表面重力加速度D .以上結(jié)果都不正確g

4、o,因此有F萬=GMMm ,由mgo=彎得2GM = goRo因此F萬=mRogo 2,故B錯.（Ro+ h）選項C的特點是有g(shù)o、wo兩個量，將兩項G重=mg , F向=mrw2中的量統(tǒng)一到了一項中，沒有距離h、Ro量，因此結(jié)果中可設(shè)法消去（Ro+ h）項.m（Ro+ h） 3= mRog匕，得Rq+ h （Ro+ h） 22得 F 萬=m(Ro+ h) wo= m,故C對.5.國務(wù)院批復(fù)，自2oi6年起將4月24日設(shè)立為“中國航天日.197o年4月24日我國首次成功發(fā)射的人造衛(wèi)星東方紅一號， 目前仍然在橢圓軌道上運行，其軌道近地點高度約為44。km，遠地點高度約為2 o6o km ; 19

5、84年4月8日成功發(fā)射的東方紅二號衛(wèi)星 運行在赤道上空35 786 km的地球同步軌道上.設(shè)東方紅一號在遠地點的加速度為a!，東方紅二號的加速度為 a?，固定在地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度為a3,則ai、a?、a3的大小關(guān)系為（）A . a2> ai> a3B. a3> a2 > aiC. a3> ai >a2D . ai >a2 >a3解析：選D.固定在赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期與同步衛(wèi)星運行的周期相等，同步衛(wèi)星做圓周運動的半徑大，由a= r罕可知，同步衛(wèi)星做圓周運動的加速度大，即 a2>a3， B、，亠 Mm，因此有G r2 =

6、C項錯誤；由于東方紅二號與東方紅一號在各自軌道上運行時受到萬有引力ma，即a= G%，由于東方紅二號的軌道半徑比東方紅一號在遠地點時距地高度大，因此有ai>a2, A項錯誤、D項正確.課時作業(yè)一、單項選擇題1 .下列說法中正確的是（）A .經(jīng)典力學(xué)適用于任何情況下的任何物體B .狹義相對論否定了經(jīng)典力學(xué)C .量子力學(xué)能夠描述微觀粒子運動的規(guī)律性D .萬有引力定律也適用于強相互作用力解析：選C.經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀、低速、弱引力的情況，故A項是錯誤的；狹義相對論沒有否定經(jīng)典力學(xué)，在宏觀低速情況下，相對論的結(jié)論與經(jīng)典力學(xué)沒有區(qū)別，故B項是錯誤的；量子力學(xué)正確描述了微觀粒子運動的規(guī)律性，故C項

7、是正確的；萬有引力定律只適用于弱相互作用力，而對于強相互作用力是不適用的，故D項是錯誤的.2. 2019年5月17日，我國成功發(fā)射第 45顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，該衛(wèi)星屬于地球靜止軌道 衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）.該衛(wèi)星（）A .入軌后可以位于北京正上方B .入軌后的速度大于第一宇宙速度C .發(fā)射速度大于第二宇宙速度D .若發(fā)射到近地圓軌道所需能量較少 解析：選D.同步衛(wèi)星只能位于赤道正上方,A項錯誤;由GMmrmv知,r衛(wèi)星的軌道半徑越大，衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度越小，因此入軌后的速度小于第一宇宙速度（近地衛(wèi)星的速度），B項錯誤；同步衛(wèi)星的發(fā)射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，C項錯誤;若發(fā)射到近地圓

8、軌道，所需發(fā)射速度較小，所需能量較少，D項正確.3.當人造衛(wèi)星進入軌道做勻速圓周運動后，下列敘述正確的是（）A .在任何軌道上運動時，地球球心都在衛(wèi)星的軌道平面內(nèi)B .衛(wèi)星運動速度一定等于7. 9 km/sC .衛(wèi)星內(nèi)的物體仍受重力作用，并可用彈簧測力計直接測出所受重力的大小D .因衛(wèi)星處于完全失重狀態(tài)，所以在衛(wèi)星軌道處的重力加速度等于零解析：選A.由于地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供向心力，所以球心必然是衛(wèi)星軌道的圓心A正確.只有貼近地面做勻速圓周運動的衛(wèi)星的速度才等于7.9 km/s,其他衛(wèi)星的線速度小于7.9 km/s, B錯誤.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其內(nèi)部的物體處于完全失重狀態(tài)，彈簧,并不

9、等于測力計無法測出其重力，地球在衛(wèi)星軌道處產(chǎn)生的重力加速度等于其向心加速度 零，C、D錯誤.4. 1970年成功發(fā)射的“東方紅一號”是我國第一顆人造地球衛(wèi)星，該衛(wèi)星至今仍沿橢V1、V2,近地點到地圓軌道繞地球運動.如圖所示，設(shè)衛(wèi)星在近地點、遠地點的速度分別為心的距離為r，地球質(zhì)量為 M，引力常量為 G.則（）D . V1<V2,解析:A . V1>V2,B . V1>V2,C . V1<V2,V1>選B. “東方紅號”環(huán)繞地球在橢圓軌道上運行的過程中,只有萬有引力做功機械能守恒，其由近地點向遠地點運動時，萬有引力做負功，引力勢能增加，動能減小，因此V1>V2

10、 ；又“東方紅一號”離開近地點開始做離心運動，則由離心運動的條件可知解得V1>B正確，A、C、D錯誤.2V1 vm_, r5. 有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動，b處于地面附近的近地軌道上正常運動,c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星， 各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則有（）A. a的向心加速度等于重力加速度gB . b在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長C. c在4小時內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是n6D . d的運動周期有可能是 20小時GMmGMmGMm解析：選 B.對 a: r2 Fn = ma,又 Fn>0, r2 = mg,故 a<g, A 錯誤；由 r2

11、2mR得: v=GM,衛(wèi)星b的軌道半徑r最小，故b的速度最大，相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長，B正確;2 nnc為同步衛(wèi)星，周期為24小時，故4小時轉(zhuǎn)過的角度為24>< 4= 3 C錯誤；因d的運動周期一定大于 c的周期，故周期一定大于24小時，D錯誤.6. 我國自主研制的“嫦娥三號”，攜帶“玉兔”月球車已實現(xiàn)安全軟著陸.若已知月球質(zhì)量為m 月,半徑為R,引力常量為 G,以下說法正確的是（）A 若在月球上發(fā)射一顆繞月球做圓周運動的衛(wèi)星，則最大運行速度為RGm 月C 若在月球上以較小的初速度V0豎直上拋一個物體,則物體上升的最大高度為R2v22Gm月D 若在月球上以較小的初速度2時間為単G

12、m 月V0豎直上拋一個物體,則物體從拋出到落回拋出點所用mm月解析：選C.對近月衛(wèi)星，G-R2-2=m-R,線速度v =R3Gm月Gm月選項A、B錯誤；月球表面的重力加速度 g=-R,在月球上以較小的初速度vo豎直上拋的2 2 2物體上升的最大高度為 H = V =一型,選項C正確；在月球上以較小的初速度2g 2Gm月Vo豎直上拋2的物體從拋出到落回拋出點所用時間為t= °= 0 ,選項D錯誤.g Gm月7.星球上的物體脫離星球引力所需的最小速度稱為第二宇宙速度.星球的第二宇宙速度V2與第一宇宙速度 V1的關(guān)系是v2= 2v1 .已知某星球的半徑為 r，它表面的重力加速度為地1球表面

13、重力加速度 g的-.不計其他星球的影響，則該星球的第二宇宙速度為（）A. gr1D. 3gr2解析：選C.在星球表面附近，有m1g = m*所以該星球的第一宇宙速度又 V2= 2V1,得 V2 =故選項C正確.B 若在月球上發(fā)射一顆繞月球做圓周運動的衛(wèi)星，則最小周期為、多項選擇題& Pl、P2為相距遙遠的兩顆行星，距各自表面相同高度處各 有一顆衛(wèi)星Si、s做勻速圓周運動如圖所示，縱坐標表示行星對周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a,橫坐標表示物體到行星中心的距離r的平方，兩條曲線分別表示 Pi、P2周圍的a與r2的 反比關(guān)系，它們左端點橫坐標相同貝U（）A Pi的平均密度比 P2的大B

14、 Pi的“第一宇宙速度”比 P2的小C si的向心加速度比S的大D si的公轉(zhuǎn)周期比S2的大解析：選AC.題圖中兩條曲線的左端點對應(yīng)的橫坐標相同，表明兩顆行星的半徑相同由萬有引力提供向心力可得,gM?=ma，a =爭，由題圖可知，Pi的質(zhì)量大，因此Pi的平均密度大,A項正確；第一宇宙速度 v =GM,因此質(zhì)量大的行星第一宇宙速度大，b項錯誤；由a=可知，si的向心加速度大2.3,C項正確；由G*? = mr罕得T = 2 n "：命，因此同一高度處,質(zhì)量大的行星的衛(wèi)星公轉(zhuǎn)周期小 ，D項錯誤.9 據(jù)報道，我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號0i星”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過4次變軌控制后，

15、成功定點在東經(jīng)77°赤道上空的同步軌道.關(guān)于成功定點后的“天鏈一號 0i星”，下列說法正確的是 （）A .運行速度大于 7 9 km/sB .離地面高度一定，相對地面靜止C 繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大D .向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等解析：選BC.由題中描述知“天鏈一號01星”是地球同步衛(wèi)星，所以它運行的速度小于7.9 km/s,離地面高度一定，相對地面靜止，故選項A錯誤，選項B正確.由于“天鏈一號 01星”的周期（T同=1天）小于月球公轉(zhuǎn)的周期（T月=27.3天）,由3=乍2知，衛(wèi)星繞行的角速 度比月球繞地球運行的角速度大，故選項C正確由a =

16、32r知，其向心加速度大于靜止在赤道上物體的向心加速度 ，故選項D錯誤.10“神舟九號”飛船與“天宮一號”目標飛行器在離地面343 km的近圓形軌道上成功進行了我國首次載人空間交會對接對接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣下列說法正 確的是（）A .為實現(xiàn)對接，兩者運行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B如不加干預(yù)，在運行一段時間后，“天宮一號”的動能可能會增加C .如不加干預(yù)，“天宮一號”的軌道高度將緩慢降低D 航天員在“天宮一號”中處于失重狀態(tài)，說明航天員不受地球引力作用解析：選BC.本題雖為天體運動問題，但題中特別指出存在稀薄大氣，所以應(yīng)從變軌角度入手.第一宇宙速度和第二宇宙

17、速度為發(fā)射速度，天體運動的速度為環(huán)繞速度，均小于第一宇宙速度，選項A錯誤；天體運動過程中由于大氣阻力，速度減小，導(dǎo)致需要的向心力2mvFn=減小，做向心運動，向心運動過程中，軌道高度降低，且萬有引力做正功，勢能減小，動能增加，選項B、C正確（功和能下章講到）；航天員在太空中受地球引力，地球引力全部提 供航天員做圓周運動的向心力 ，選項D錯誤.三、非選擇題11 人們認為某些白矮星（密度較大的恒星）每秒大約自轉(zhuǎn)一周（萬有引力常量 G =6. 67x 1011 N m2/kg2，地球半徑 R 約為 6. 4X 103 km）.（1）為使其表面上的物體能夠被吸引住而不致由于快速轉(zhuǎn)動被“甩”掉，它的密度

18、至少為多少？（2）設(shè)某白矮星密度約為此值，其半徑等于地球半徑，則它的第一宇宙速度約為多少?解析：（1）設(shè)白矮星質(zhì)量為 M ,半徑為r,其赤道上物體的質(zhì)量為m,則有=mr,4 nr3一白矮星的質(zhì)量為M=2,白矮星密度為GI4語M GT 3 n尸 V=T7 = GT23 n3113kg/m 胡.41 x 10 kg/m ,3X 3. 14116. 67 X 10- X 1即要使物體不被甩掉1 . 41 x 1011 kg/m3.,白矮星的密度至少為m/s= 4.02 x 107 m/s.答案：(1)1.41 x 1011 kg/m3(2)4.02 x 107 m/s12.如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星，另一