高三物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天13万有引力与航天课时达标.pdf
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1、精品教案可编辑万有引力与航天1(2015四川卷)登上火星是人类的梦想,“嫦娥之父”欧阳自远透露:中国计划于2020 年登陆火星地球和火星公转视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响根据下表,火星和地球相比()行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.4 1066.0 10241.5 1011火星3.4 1066.4 10232.3 1011A.火星的公转周期较小B火星做圆周运动的加速度较小C火星表面的重力加速度较大D火星的第一宇宙速度较大解析:设公转半径为r,星球半径为R,太阳的质量为M,由公式GMmr2m2T2r,由题可知火星轨道半径大于地球公转轨道半径,所以火星公转周期大于地球公转周期,所以A项
2、错;由公式GMmr2ma 得 aGMr2,所以火星运行时的向心加速度小于地球公转时的加速度,所以B项对;由公式GMR2g,表格中数据估算可知 m火110m地,R火12R地,所以 g火25g地,即火星表面重力加速度小于地球表面重力加速度,所以C项错;又由第一宇宙速度公式 vGmR,可得 v火15v地即火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度,所以D项错精品教案可编辑答案:B2(多选)(2014广东卷)如图所示,飞行器P绕某星球做匀速圆周运动,星球相对飞行器的张角为,下列说法正确的是()A轨道半径越大,周期越长B轨道半径越大,速度越大C若测得周期和张角,可得到星球的平均密度D若测得周期和轨道半径,
3、可得到星球的平均密度解析:根据 GMmR2 mR42T2,可知半径越大则周期越大,故选项A正确;根据 GMmR2 mv2R,可知轨道半径越大则环绕速度越小,故选项B错误;若测得周期T,则有 M 42R3GT2,如果知道张角,则该星球半径为rR sin2,所以 M 42R3GT243(R sin2)3,可得到星球的平均密度,故选项C正确,而选项D无法计算星球半径,则无法求出星球的平均密度,选项D错误答案:AC精品教案可编辑3.(2014浙江五校联盟第一次模拟)如图所示,搭载着“嫦娥二号”卫星的“长征三号丙”运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射,卫星由地面发射后,进入地月转移轨道,经多次变轨最终进入
4、距离月球表面100 千米、周期约为118 分钟的工作轨道,开始对月球进行探测()A卫星在轨道上的运行速度比月球的第一宇宙速度大B卫星在轨道上的机械能比在轨道上大C卫星在轨道上经过P点的速度比在轨道上经过P点时大D卫星在轨道上经过P点的加速度比在轨道上经过P点时大解析:第一宇宙速度是发射卫星的最小速度,等于近月卫星的速度,大于所有卫星的速度,A项错误;卫星由轨道进入或轨道,需减速做近心运动,机械能减小,B项正确,C项错误;卫星在轨道或上经过P 点时,到月心的距离相等,根据GMmr2ma 可知,加速度应相等,D项错误答案:B4一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后做匀速圆周运动,动能
5、减小为原来的1/4,不考虑卫星质量的变精品教案可编辑化,则变轨前后卫星的()A向心加速度大小之比为41B角速度大小之比为21C周期之比为18D轨道半径之比为12解析:由GMmr2mv2r可得 vGMr,卫星动能减小为原来的 1/4,速度减小为原来的1/2,则轨道半径增加到原来的4 倍,故D项错误;由anv2r可知向心加速度减小为原来的1/16,故A项错误;由 v/r 可知,角速度减小为原来的1/8,故B项错误;由周期与角速度成反比可知,周期增大到原来的8 倍,故C项正确答案:C5假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体一矿井深度为d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零矿井底部和地面处的
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