小題狂練高中物理必修2曲線運動《萬有引力定律與航天》典型題精排版(含答案)

1、萬有引力定律與航天典型題精排版精品推薦1 發(fā)射人造衛(wèi)星是將衛(wèi)星以一定的速度送入預定軌道發(fā)射場一般選擇在盡可能靠近赤道的地方，如圖這樣選址的優(yōu)點是，在赤道附近 ( )a 地球的引力較大b 地球自轉線速度較大c 重力加速度較大d 地球自轉角速度較大解析：為了節(jié)省能量，而沿自轉方向發(fā)射，衛(wèi)星繞地球自轉而具 有的動能在赤道附近最大，因而使發(fā)射更節(jié)能答案：b2我們在推導第一宇宙速度時，需要做一些假設，下列假設中不 正確的是 ( )a 衛(wèi)星做勻速圓周運動b 衛(wèi)星的運轉周期等于地球自轉的周期c 衛(wèi)星的軌道半徑等于地球半徑d 衛(wèi)星需要的向心力等于地球對它的萬有引力解析：第一宇宙速度是指貼近地面運行的衛(wèi)星的環(huán)繞

2、速度，故選 項 a、c、d 正確；衛(wèi)星的運轉周期和地球自轉的周期是完全不同的兩 個概念，只有同步衛(wèi)星的運轉周期和地球自轉的周期是相同的，其他 的都不相等，故選項 b 不正確答案：br2rr2r2向3如圖所示，是在同一軌道平面上的三顆不同的人造地球衛(wèi)星， 關于各物理量的關系，下列說法正確的是( )a根據(jù) v gr，可知 v v f fa b cc角速度 a b cd向心加速度 a a aa b c解析：三顆不同衛(wèi)星在圓周運動過程中的向心力，由萬有引力來 mm mv2 1 1 1 m提供，即 g m 2rma，v ， ，a ，f ，又r r3因 r r h 時，各小段 引 向纜繩所受地球引力不足以

3、提供其所需的向心力，有遠離地球的趨勢； 而當 rh 時，各小段纜繩所受地球引力大于其所需的向心力，有向地 球墜落的趨勢這樣，纜繩在 h 處就出現(xiàn)了向上、向下兩個方向的最 大拉力，該處最容易斷裂答案：abd9.我國成功發(fā)射北斗 compassg1 地球同步衛(wèi)星這標志著中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)工程建設又邁出重要一步關于成功定點后的“北斗compassg1”地球同步衛(wèi)星， 下列說法正確的是( )a 運行速度小于 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小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：由 vgm可知，軌道半徑越大，運行速度越

4、小，a 選項 r正確；由于此衛(wèi)星繞是地球同步衛(wèi)星，故離地面高度一定，相對地面 靜止，b 選項正確；此衛(wèi)星繞地球轉動的周期是一天，而月球繞地球轉 動的周期是一個月，故此衛(wèi)星繞地球運行的角速度比月球繞地球運行 的角速度大，c 選項錯誤；由向心加速度公式 a2r 可知，由于物體與衛(wèi)星兩者的角速度相等，而軌道半徑不同，故兩者的向心加速度大 小不相等，d 選項錯誤答案：ab10已知地球半徑為 r，地球表面重力加速度為 g，不考慮地球自 轉的影響(1)推導第一宇宙速度 v 的表達式；1(2)若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，運行軌道距離地面高度為 h， 求衛(wèi)星的運行周期 t.解析：(1)設衛(wèi)星的質量為 m，地球

5、的質量為 m，地球表面處物體 質量為 mmm在地球表面附近滿足 g mgr2則 gmr2g衛(wèi)星做圓周運動的向心力等于它受到的萬有引力v21 mm則 m g r r2將式代入式，得到 v1 有引力為rg. (2)結合式，衛(wèi)星受到的萬mm mgr2fg ，(rh(2 (rh(24 2由牛頓第二定律得 fm (rh)，t22 (rh(3式聯(lián)立解得 t .r g2答案：(1)v gr (2)tr(rh(3 g11 在勇氣號火星探測器著陸的最后階段，著陸器降到火星表面 上，再經(jīng)過多次彈跳才停下來假設著陸器第一次落到火星表面彈起 后，到達最高點時高度為 h，速度方向是水平的，速度大小為 v .求它0第二次落到火星表面時速度的大小，不計火星大氣阻力已知火星的 一個衛(wèi)星的圓軌道的半徑為 r，周期為 t，火星可視為半徑為 r 的均勻0球體解析：以 g表示火星表面附近的重力加速度，m 表示火星的質量， m 表示火星的衛(wèi)星質量，m表示火星表面處某一物體的質量，由萬有 引力定律和牛頓第二定律，有mmg mg r20mm 2g m( ) r2 t2r設 v 表示著陸器第二次落到火星表面時的速