《萬有引力與航天》單元練習2

《萬有引力與航天》單元練習一、不定項選擇題1.(江蘇省揚州中學2009屆高三模擬)關于第一宇宙速度，下列說法正確的是（）A.它是人造衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度；B.它是能使衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度；C.它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時在近地點的速度；D.它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星運行速度。2.(山東省實驗中學2009屆高三模擬)2008年9月25日21時10分“神舟七號”載人飛船發(fā)射升空，進入預定軌道繞地球自西向東作勻速圓周運動，運行軌道距地面343Km．繞行過程中，宇航員進行了一系列科學實驗，實現(xiàn)了我國宇宙航行的首次太空行走．在返回過程中，9月28日17時30分返回艙主降落傘打開，17時38分安全著陸．下列說法正確的是（）A．飛船做圓周運動的圓心與地心重合B．載人飛船軌道高度小于地球同步衛(wèi)星的軌道高度C．載人飛船繞地球作勻速圓周運動的速度略大于第一宇宙速度／sD．在返回艙降落傘打開后至著地前宇航員處于失重狀態(tài)3.(廣東省潮州市2009屆高三下學期模擬)據(jù)美國媒體報道，美國和俄羅斯的兩顆通信衛(wèi)星11日在西伯利亞上空相撞。這是人類有史以來的首次衛(wèi)星碰撞事件。碰撞發(fā)生的地點位于西伯利亞上空490英里(約790公里)，恰好比國際空間站的軌道高270英里（434公里），這是一個非常常用的軌道，是用來遠距離探測地球和衛(wèi)星電話的軌道。則以下相關說法中，正確的是（）A．碰撞后的碎片若受到大氣層的阻力作用，軌道半徑將變小，則有可能與國際空間站相碰撞。Ｂ．在碰撞軌道上運行的衛(wèi)星的周期比國際空間站的周期小C．發(fā)射一顆到碰撞軌道運行的衛(wèi)星，則發(fā)射速度要大于s。Ｄ．在同步軌道上，若后面的衛(wèi)星一旦加速，將有可能與前面的衛(wèi)星相碰撞。4.(上海市徐匯區(qū)2009屆高三上期期末)已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的倍，同步衛(wèi)星的周期與地球的自轉周期相同，根據(jù)你知道的常識，可以估算出地球到月球的距離，這個距離最接近（）A．地球半徑的40倍B．地球半徑的60倍C．地球半徑的80倍D．地球半徑的100倍5.(江蘇省鹽城市2009屆高三模擬)3個人造地球衛(wèi)星A、B、C，在地球的大氣層外沿如圖所示的方向做勻速圓周運動，已知mA=mB<mC，則關于三個衛(wèi)星的說法中錯誤的是（）A．線速度大小的關系是B．周期關系是Ta<Tb=TcC．向心力大小的關系是Fa=Fb<FcD．軌道半徑和周期的關系是6.（上海市普陀區(qū)2009屆高三上期期末）某同學這樣來推導第一宇宙速度：v=2R/T=(2×××106)/(24×3600)m/s=×103m/s，其結果與正確值相差很遠，這是由于他在近似處理中，錯誤地假設：（）A．衛(wèi)星的軌道是圓。B．衛(wèi)星的向心力等于它在地球上所受的地球引力。C．衛(wèi)星的軌道半徑等于地球的半徑。D．衛(wèi)星的周期等于地球自轉的周期。7.(廣東省廣大附中2009屆高三下學期模擬)據(jù)報道．我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號01星”于2008年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過4次變軌控制后，于5月l日成功定點在東經(jīng)77°赤道上空的同步軌道。關于成功定點后的“天鏈一號01星”，下列說法正確的是（）A．運行速度大于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8.(鳳陽榮達學校2009屆高三物理第三次月考測試卷)2008年9月25日，我國利用“神州七號”飛船將翟志剛、劉伯明、景海鵬三名宇航員送入太空。設宇航員測出自己繞地球做圓周運動的周期為T，離地高度為H，地球半徑為R，則根據(jù)T、H、R和引力常量G，能計算出的物理量是()A．地球的質量B．地球的平均密度C．飛船所需的向心力D．飛船線速度的大小9.(合肥35中2009屆高三10月月考物理試卷)幾十億年來，月球總是以同一面對著地球,人們只能看到月貌的59%,由于在地球上看不到月球的背面，所以月球的背面蒙上了一層十分神秘的色彩．試通過對月球運動的分析,說明人們在地球上看不到月球背面的原因是（）A．月球的自轉周期與地球的自轉周期相同B．月球的自轉周期與地球的公轉周期相同C．月球的公轉周期與地球的自轉周期相同D．月球的公轉周期與月球的自轉周期相同10.（山東省濰坊一中2009屆高三模擬)“嫦娥一號”于2009年3月1日下午4時13分成功撞月，從發(fā)射到撞落歷時433天，標志我國一期探月工程圓滿結束．其中，衛(wèi)星發(fā)射過程先在近地圓軌道繞行3周，再長途跋涉進人近月圓軌道繞月飛行．若月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度的1／6，月球半徑為地球半徑的1／4，據(jù)以上信息得（）A．繞月與繞地飛行周期之比為B．繞月與繞地飛行周期之比為C．繞月與繞地飛行向心加速度之比為1：6D．月球與地球質量之比為1：9611.(廣東省汕頭市2009屆高三下學期模擬)由于地球的自轉，使靜止在地面的物體繞地軸做勻速圓周運動．對這些隨地球做勻速圓周運動的物體，以下說法正確的是（）A．所處地點對應的緯度角越大，速度也越大B．所處地點對應的緯度角越大，向心加速度也越大C．周期等于地球自轉的周期D．重力提供向心力12.(湖南省長郡中學2009屆高三模擬試題)2007年4月24日，歐洲科學家宣布在太陽之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的類地行星Gliese581C。這顆圍繞紅矮星Gliese581運行的星球有類似地球的溫度，表面可能有液態(tài)水存在，距離地球約為20光年，直徑約為地球的倍，質量約為地球的5倍，繞紅矮星Gliese581運行的周期約為13天。假設有一艘宇宙飛船飛臨該星球表面附近軌道，下列說法正確是（）.A．飛船在Gliese581C表面附近運行的周期約為13天.B．飛船在Gliese581C表面附近運行時的速度大于s.C．人在Gliese581C上所受重力比在地球上所受重力大.D．Gliese581C的平均密度比地球平均密度小.13.(山東省萊蕪四中2009屆高三模擬)據(jù)新華網(wǎng)報道，嫦娥一號在接近月球時，要利用自身的火箭發(fā)動機點火減速，以被月球引力俘獲進入繞月軌道。這次減速只有一次機會，如果不能減速到一定程度，嫦娥一號將一去不回頭離開月球和地球，漫游在更加遙遠的深空；如果過分減速，嫦娥一號則可能直接撞擊月球表面。該報道地圖示如下。則下列說法正確的是（）A．實施首次“剎車”的過程，將便得嫦娥一號損失的動能轉化為勢能，轉化時機械能守恒B．嫦娥一號被月球引進俘獲后進入繞月軌道，并逐步由橢圓軌道變軌到圓軌道C．嫦娥一號如果不能減速到一定程度，月球對它的引力將會做負功D．嫦娥一號如果過分減速，月球對它的引力將做正功，撞擊月球表面時的速度將很大14.(湖南省長沙一中2009屆高三模擬試題)我國在成功發(fā)射探月衛(wèi)星“嫦娥1號”之后，又成功地發(fā)射了“神舟7號”載人航天飛船，并由翟志剛成功地進行了太空漫步．設“嫦娥1號”繞月球運動的軌跡和“神舟7號”繞地球運動的軌跡都是圓，其軌道半徑分別為r1、r2，周期分別為T1、T2，線速度分別為v1、v2，角速度分別為ω1、ω2，向心加速度分別為a1、a2，月球和地球的質量分別為m1、m2，則（）..A．B．..C．D．..二、填空實驗題15.（江蘇省高淳外校2009屆高三模擬）在月球上以初速度v0自高h處水平拋出的小球，射程可達s，已知月球半徑為R，如果在月球上發(fā)射一顆月球的衛(wèi)星，則它在月球表面附近環(huán)繞月球運動的周期。16.(廣東省湛師附中2009屆高三下學期模擬）假設我們已經(jīng)進入了航天時代，一個由三個高中學生組成的航天興趣小組正乘外星科學考察飛船前往X星球，準備用攜帶的下列器材測量X星球表面的重力加速度g，這些器材是：A．鉤碼一盒，質量未知且各鉤碼質量不等B．重錘一個（帶夾子），質量未知C．帶孔金屬小球一個，直徑已知為dD．電源（帶有開關），可輸出頻率為f的交流電壓，可滿足實驗要求E．無彈性的絲線若干根F．導線，開關若干G．刻度尺1把H．測力計1個I．天平1臺（含砝碼1盒）J．電磁打點計時器1臺（含復寫紙片、紙帶）K．電子秒表1個L．帶有光控計時器的實驗平板一塊．在平板兩端各有一個光控門，同時還配有其專用的直流電源、導線、開關、重錘線、滑塊，該器材可用來測量物體從—個光控門運動到另—個光控門的時間M．支架：能滿足實驗所需的固定作用到達X星球后，三個學生從以上器材中選擇各自所需的器材（同一器材可以重復選用），用不同的方法各自獨立地測出了重力加速度g的值．現(xiàn)請你完成他們所做的實驗：實驗一：（已經(jīng)完成）(1）器材有：A、H、I（2）主要的實驗步驟是：①選取一個合適的鉤碼，用天平測出質量m②用測力計測出該鉤碼的重力F③計算重力加速度的表達式為實驗二：（1）選用的器材有_________________（2）寫出主要的實驗步驟（簡明扼要）．______________________________________________________________實驗三：（1）選用的器材有_________________（2）寫出主要的實驗步驟（簡明扼要）．_____________________________________________________________三、計算論述題太陽月亮月亮滿月滿月地球太陽月亮月亮滿月滿月地球地球SE1M1

M2M1/E2θθ天18.（上海市嘉定區(qū)2009屆高三一模）在地球表面，某物體用彈簧秤豎直懸掛且靜止時，彈簧秤的示數(shù)為160N，把該物體放在航天器中，若航天器以加速度a＝g/2（g為地球表面的重力加速度）豎直上升，在某一時刻，將該物體懸掛在同一彈簧秤上，彈簧秤的示數(shù)為90N，若不考慮地球自轉的影響，已知地球半徑為R。求：（1）此時物體所受的重力（2）此時航天器距地面的高度。19.（山東省濟寧市2009屆高三一模）2007年10月24日，“嫦娥一號”衛(wèi)星星箭分離，衛(wèi)星進入繞地球軌道。在繞地運行時，要經(jīng)過三次近地變軌：12小時橢圓軌道①→24小時橢圓軌道②→48小時橢圓軌道③→地月轉移軌道④。11月5日11時，當衛(wèi)星經(jīng)過距月球表面高度為h的A點時，再一次實施變軌，進入12小時橢圓軌道⑤，后又經(jīng)過兩次變軌，最后進入周期為T的月球極月圓軌道⑦。如圖所示，已知月球半徑為R。（1）請回答：“嫦娥一號”在完成第三次近地變軌時需要加速還是減速？（2）寫出月球表面重力加速度的表達式。

參考答案一、不定項選擇題二、填空實驗題15.T=16.（1）B、D、F、G、J、M（3分）（2）①將實驗裝置按要求安裝好②接通電源，釋放處于豎直狀態(tài)的紙帶。用刻度尺測量出紙帶上相鄰兩點間的距離分別為d1、d2。③計算重力加速度的表達式為（3分）實驗三：（1）G、L、M（3分）（2）①將帶光控計時器的平板用支架豎直架穩(wěn)②測量兩個光控門之間的距離s③把滑塊從上面的一個光控門處自由釋放，讀出下落時間t④計算重力加速度的表達式為（3分）三、計算論述題17.因為月球總是一面向地球，故T恰好等于月球自轉周期，月球轉過（2π+θ）用了天，故共轉過2π只用天，由地球公轉知天18.（1）此時物體所受的重力（2）此時航天器距地面的高度。（1）T－G′＝ma……2分G′＝T－ma＝90－16×5＝10N……3分（2）G0＝……2分則EQ