2018屆高三物理一輪復(fù)習(xí)跟蹤演練強(qiáng)化提升第四章曲線運(yùn)動萬有引力與航天第4講萬有引力與

1、某人造地球衛(wèi)星在離地面高為h 的軌道上飛行，其運(yùn)動視為勻速圓周運(yùn)動。已知地球質(zhì)量為M,地球半徑為萬有引力與航天跟蹤演練強(qiáng)化提升【課堂達(dá)標(biāo)檢測】1. （2016 全國卷川）關(guān)于行星運(yùn)動的規(guī)律,下列說法符合史實(shí)的是（）A. 開普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運(yùn)動的規(guī)律B. 開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律C. 開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律,找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動的原因D. 開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律【解析】選 B。開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律,故 A 錯誤,B 正確；開普勒只是總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律，并沒有找出行星按照這些規(guī)律

2、運(yùn)動的原因,C 錯誤；牛頓在開普勒的行星運(yùn)動規(guī)律的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,D 錯誤。2. （多選）（2016 江蘇高考）如圖所示,兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星A B繞地球做勻速圓周運(yùn)動,用 R、T、E、S 分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動能、與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積。下列關(guān)系式正確的有（）、丿A.TATBC.SA=SB【解析】選 A D。根據(jù) T=2n因?yàn)?A 的軌道半徑大，所以其環(huán)繞速度相對較小，動能也小,B 項(xiàng)錯誤；根據(jù)扇形面積得單位時間內(nèi)掃過的面,r 越大,S 越大,C 項(xiàng)錯誤；根據(jù)開普勒第三定律判斷D 項(xiàng)正確。為軌道半徑,M 為中心天體的質(zhì)量1s2S= rv=某人造地球衛(wèi)星在離地面高為

3、h 的軌道上飛行，其運(yùn)動視為勻速圓周運(yùn)動。已知地球質(zhì)量為M,地球半徑為【加固訓(xùn)練】-3 -R,地球表面的重力加速度為g,引力常量為 G 則衛(wèi)星的（）B.角速度C. 運(yùn)行周期 T=2n 爪 IgR2D. 向心加速度 a=m【解析】選 B。根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力JGM有引力等于重力尺=mg,得 GM=gR 所以 v=J ,故A錯誤；根據(jù) =,得3“）,故B正2n（R+ h）“GMm確；根據(jù) T=八，得 T=2 n （小,故 C 錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力，【 =ma,所以GM gR2aR + h)I h j ,故 D 錯誤。3.（2016 天津高考）我國即將發(fā)射“天宮二號”空間實(shí)

4、驗(yàn)室，之后發(fā)射“神舟十一號”飛船與“天宮二號”GMm-4 -對接。假設(shè)“天宮二號”與“神舟十一號”都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動接,下列措施可行的是導(dǎo)學(xué)號 42722096()A. 使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后飛船加速追上空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對接B. 使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后空間實(shí)驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)對接C飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速，加速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時實(shí)現(xiàn)對接D飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速，減速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時實(shí)現(xiàn)對接【解題指導(dǎo)】解答本題時應(yīng)從萬有引力與做勻速圓周運(yùn)動所需要的向心力大小關(guān)系方面進(jìn)行分析：(1

5、)F供=F需時，飛船做勻速圓周運(yùn)動。F供F需時，飛船做離心運(yùn)動。F供F需時，飛船做近心運(yùn)動?！窘馕觥窟x G 若使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后飛船加速，則由于所需向心力變大，F(xiàn)供F需，飛船將脫離原軌道而進(jìn)入更高的軌道，不能實(shí)現(xiàn)對接，選項(xiàng) A 錯誤；若使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后空間實(shí)驗(yàn)室減速，則由于需要的向心力變小，F(xiàn)供F需，空間實(shí)驗(yàn)室將脫離原軌道而進(jìn)入更低的軌道，不能實(shí)現(xiàn)對接，選項(xiàng) B 錯誤；要想實(shí)現(xiàn)對接，可使飛船在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑較小的軌道上加速，F(xiàn)供F需,然后飛船將進(jìn)入較高的空間實(shí)驗(yàn)室軌道，逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室后，兩者速度接近時實(shí)現(xiàn)對接，選項(xiàng) C 正確;若飛船在比空間實(shí)

6、驗(yàn)室半徑較小的軌道上減速，F(xiàn)供F需，則飛船將進(jìn)入更低的軌道，從而不能實(shí)現(xiàn)對接，選項(xiàng) D 錯誤?！窘鸢駝?chuàng)新預(yù)測】4.若宇航員在月球表面附近自高h(yuǎn) 處以初速度 vo水平拋出一個小球，測出小球的水平射程為 L。已知月球半徑為 R，萬有引力常量為 G 則下列說法正確的是,為了實(shí)現(xiàn)飛船與空間實(shí)驗(yàn)室的對-5 -( )A.月球表面的重力加速度 g月=-6 -hR2vJ2B.月球的質(zhì)量口月=V0C.月球的第一宇宙速度 v=匚D.月球的平均密度p=；門丄3h詒=丄選項(xiàng) D 正確。5.宇宙空間存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的三星系統(tǒng)，其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示,三顆質(zhì)量均為 m 的星位于等邊三角形的三個頂點(diǎn)，三角形邊長為

7、 L,忽略其他星體對它們的引力作用，三星在同一平面內(nèi)繞三角形中心 0 做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力常量為 G 下列說法正確的是（）導(dǎo)學(xué)號 42722097LB. 每顆星做圓周運(yùn)動的加速度與三星的質(zhì)量無關(guān)2hvJmm耳【解析】選 D。根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律 丄=vot,h= g月t2,聯(lián)立解得 g月=1,選項(xiàng) A 錯誤;由 mg月=解2hR2v；v2得 m月=（訂,選項(xiàng) B 錯誤；由 mg月=m*解得vy2hRv=L,選項(xiàng) C 錯誤；月球的平均密度pA.每顆星做圓-7 -C. 若距離 L 和每顆星的質(zhì)量m 都變?yōu)樵瓉淼?2 倍,則周期變?yōu)樵瓉淼?2 倍D.若距離 L 和每顆星的質(zhì)量m 都變?yōu)樵瓉淼?2 倍,則線速度變?yōu)樵瓉淼? 倍2-8 -2 倍,故選項(xiàng) C 正確；若距離 L 和每顆星的質(zhì)量 m 都變?yōu)樵瓉淼?2 倍,則線速度大小不變，故選項(xiàng) D 錯誤?！窘馕觥窟x G