高中物理人教版第六章萬有引力與航天 精品

1．(多選)關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是()A．它的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同B．它的周期、速度大小不一定都相同C．我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星可以定點(diǎn)在北京上空D．我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星必須定點(diǎn)在赤道上空解析：地球同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，選項A正確，B錯誤；由于衛(wèi)星所受萬有引力必須指向圓心，所以同步衛(wèi)星必須發(fā)射到赤道正上空，選項D正確，C錯誤．答案：AD2．火星探測器在地球上發(fā)射后向火星運(yùn)動，最終繞火星做勻速圓周運(yùn)動，則其發(fā)射速度可以是下列的哪些數(shù)據(jù)()A．等于或小于km/sB．一定大于km/sC．介于m/s～m/sD．介于km/s～km/s解析：火星位于太陽系之內(nèi)地球之外，因此其發(fā)射速度介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之間，故選項D正確．答案：D3．(多選)關(guān)于第一宇宙速度，以下敘述正確的是()A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度B．它是近地圓軌道上人造衛(wèi)星運(yùn)行的速度C．它是使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度D．它是人造衛(wèi)星發(fā)射時的最大速度解析：第一宇宙速度是指衛(wèi)星圍繞天體表面做勻速圓周運(yùn)動的線速度，滿足關(guān)系Geq\f(Mm,R2)＝meq\f(v2,R)，即v＝eq\r(\f(GM,R))，且由該式知，它是最大的環(huán)繞速度；衛(wèi)星發(fā)射得越高，需要的發(fā)射速度越大，故第一宇宙速度等于最小發(fā)射速度的數(shù)值，因此選項B，C正確．答案：BC4.(多選)如圖所示，B為繞地球做橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，橢圓的半長軸為a，運(yùn)行周期為TB，C為繞地球做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星，圓周的半徑為r，運(yùn)行周期為TC；P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn)．下列說法及關(guān)系式中正確的是()\f(a3,T\o\al(2,B))＝eq\f(r3,T\o\al(2,C))，該比值的大小與地球質(zhì)量有關(guān)\f(a3,T\o\al(2,B))≠eq\f(r3,T\o\al(2,C))，該比值的大小不僅僅與地球的質(zhì)量有關(guān)，還與其他因素有關(guān)C．衛(wèi)星B在P點(diǎn)的加速度與衛(wèi)星C在該點(diǎn)加速度一定相同D．若衛(wèi)星C為近地衛(wèi)星，且已知C的周期和引力常量，則可求出地球的平均密度解析：由開普勒第三定律和萬有引力定律知，A正確，B錯誤；B、C兩衛(wèi)星在P點(diǎn)加速度均為eq\f(GM,r2)，C正確；eq\f(GMm,r2)＝eq\f(4π2rm,T2)，V＝eq\f(4πr3,3)，可求出ρ＝eq\f(M,V)＝eq\f(3π,GT2)，D正確．答案：ACD5．在圓軌道上運(yùn)動的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑R，地面上的重力加速度為g，求：(1)衛(wèi)星運(yùn)動的線速度；(2)衛(wèi)星運(yùn)動的周期．解析：(1)人造地球衛(wèi)星受地球的引力提供向心力，則eq\f(GMm,2R2)＝eq\f(mv2,2R)，在地面，有g(shù)＝eq\f(GM,R2)兩式聯(lián)立解得v＝eq\r(\f(gR,2)).(2)衛(wèi)星運(yùn)動的周期T＝eq\f(2πr,v)＝eq\f(2π·2R,\r(\f(gR,