《萬有引力與航天》單元練習(xí)2

《萬有引力與航天》單元練習(xí)一、不定項(xiàng)選擇題1.(江蘇省揚(yáng)州中學(xué)2009屆高三模擬)關(guān)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(jìn)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(yùn)行時(shí)在近地點(diǎn)的速度；D.它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星運(yùn)行速度。2.(山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2009屆高三模擬)2008年9月25日21時(shí)10分“神舟七號(hào)”載人飛船發(fā)射升空，進(jìn)入預(yù)定軌道繞地球自西向東作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行軌道距地面343Km．繞行過程中，宇航員進(jìn)行了一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)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(shí)30分返回艙主降落傘打開，17時(shí)38分安全著陸．下列說法正確的是（）A．飛船做圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(xué)期模擬)據(jù)美國媒體報(bào)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(diǎn)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(gè)非常常用的軌道，是用來遠(yuǎn)距離探測(cè)地球和衛(wèi)星電話的軌道。則以下相關(guān)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(yùn)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(yùn)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(zhuǎn)周期相同，根據(jù)你知道的常識(shí)，可以估算出地球到月球的距離，這個(gè)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(gè)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(yùn)動(dòng)，已知mA=mB<mC，則關(guān)于三個(gè)衛(wèi)星的說法中錯(cuò)誤的是（）A．線速度大小的關(guān)系是B．周期關(guān)系是Ta<Tb=TcC．向心力大小的關(guān)系是Fa=Fb<FcD．軌道半徑和周期的關(guān)系是6.（上海市普陀區(qū)2009屆高三上期期末）某同學(xué)這樣來推導(dǎo)第一宇宙速度：v=2R/T=(2×××106)/(24×3600)m/s=×103m/s，其結(jié)果與正確值相差很遠(yuǎn)，這是由于他在近似處理中，錯(cuò)誤地假設(shè)：（）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(zhuǎn)的周期。7.(廣東省廣大附中2009屆高三下學(xué)期模擬)據(jù)報(bào)道．我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號(hào)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(diǎn)在東經(jīng)77°赤道上空的同步軌道。關(guān)于成功定點(diǎn)后的“天鏈一號(hào)01星”，下列說法正確的是（）A．運(yùn)行速度大于sB．離地面高度一定，相對(duì)地面靜止C．繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)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(dá)學(xué)校2009屆高三物理第三次月考測(cè)試卷)2008年9月25日，我國利用“神州七號(hào)”飛船將翟志剛、劉伯明、景海鵬三名宇航員送入太空。設(shè)宇航員測(cè)出自己繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)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(jì)算出的物理量是()A．地球的質(zhì)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(duì)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(duì)月球運(yùn)動(dòng)的分析,說明人們?cè)诘厍蛏峡床坏皆虑虮趁娴脑蚴牵ǎ〢．月球的自轉(zhuǎn)周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同B．月球的自轉(zhuǎn)周期與地球的公轉(zhuǎn)周期相同C．月球的公轉(zhuǎn)周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同D．月球的公轉(zhuǎn)周期與月球的自轉(zhuǎn)周期相同10.（山東省濰坊一中2009屆高三模擬)“嫦娥一號(hào)”于2009年3月1日下午4時(shí)13分成功撞月，從發(fā)射到撞落歷時(shí)433天，標(biāo)志我國一期探月工程圓滿結(jié)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(jìn)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(zhì)量之比為1：9611.(廣東省汕頭市2009屆高三下學(xué)期模擬)由于地球的自轉(zhuǎn)，使靜止在地面的物體繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．對(duì)這些隨地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，以下說法正確的是（）A．所處地點(diǎn)對(duì)應(yīng)的緯度角越大，速度也越大B．所處地點(diǎn)對(duì)應(yīng)的緯度角越大，向心加速度也越大C．周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期D．重力提供向心力12.(湖南省長郡中學(xué)2009屆高三模擬試題)2007年4月24日，歐洲科學(xué)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(yùn)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(zhì)量約為地球的5倍，繞紅矮星Gliese581運(yùn)行的周期約為13天。假設(shè)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(yùn)行的周期約為13天.B．飛船在Gliese581C表面附近運(yùn)行時(shí)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(bào)道，嫦娥一號(hào)在接近月球時(shí)，要利用自身的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火減速，以被月球引力俘獲進(jìn)入繞月軌道。這次減速只有一次機(jī)會(huì)，如果不能減速到一定程度，嫦娥一號(hào)將一去不回頭離開月球和地球，漫游在更加遙遠(yuǎn)的深空；如果過分減速，嫦娥一號(hào)則可能直接撞擊月球表面。該報(bào)道地圖示如下。則下列說法正確的是（）A．實(shí)施首次“剎車”的過程，將便得嫦娥一號(hào)損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，轉(zhuǎn)化時(shí)機(jī)械能守恒B．嫦娥一號(hào)被月球引進(jìn)俘獲后進(jìn)入繞月軌道，并逐步由橢圓軌道變軌到圓軌道C．嫦娥一號(hào)如果不能減速到一定程度，月球?qū)λ囊?huì)做負(fù)功D．嫦娥一號(hào)如果過分減速，月球?qū)λ囊⒆稣Γ矒粼虑虮砻鏁r(shí)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(hào)”之后，又成功地發(fā)射了“神舟7號(hào)”載人航天飛船，并由翟志剛成功地進(jìn)行了太空漫步．設(shè)“嫦娥1號(hào)”繞月球運(yùn)動(dòng)的軌跡和“神舟7號(hào)”繞地球運(yùn)動(dòng)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(zhì)量分別為m1、m2，則（）..A．B．..C．D．..二、填空實(shí)驗(yàn)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(yuǎn)處水平拋出的小球，射程可達(dá)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(yùn)動(dòng)的周期。16.(廣東省湛師附中2009屆高三下學(xué)期模擬）假設(shè)我們已經(jīng)進(jìn)入了航天時(shí)代，一個(gè)由三個(gè)高中學(xué)生組成的航天興趣小組正乘外星科學(xué)考察飛船前往X星球，準(zhǔn)備用攜帶的下列器材測(cè)量X星球表面的重力加速度g，這些器材是：A．鉤碼一盒，質(zhì)量未知且各鉤碼質(zhì)量不等B．重錘一個(gè)（帶夾子），質(zhì)量未知C．帶孔金屬小球一個(gè)，直徑已知為dD．電源（帶有開關(guān)），可輸出頻率為f的交流電壓，可滿足實(shí)驗(yàn)要求E．無彈性的絲線若干根F．導(dǎo)線，開關(guān)若干G．刻度尺1把H．測(cè)力計(jì)1個(gè)I．天平1臺(tái)（含砝碼1盒）J．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器1臺(tái)（含復(fù)寫紙片、紙帶）K．電子秒表1個(gè)L．帶有光控計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)平板一塊．在平板兩端各有一個(gè)光控門，同時(shí)還配有其專用的直流電源、導(dǎo)線、開關(guān)、重錘線、滑塊，該器材可用來測(cè)量物體從—個(gè)光控門運(yùn)動(dòng)到另—個(gè)光控門的時(shí)間M．支架：能滿足實(shí)驗(yàn)所需的固定作用到達(dá)X星球后，三個(gè)學(xué)生從以上器材中選擇各自所需的器材（同一器材可以重復(fù)選用），用不同的方法各自獨(dú)立地測(cè)出了重力加速度g的值．現(xiàn)請(qǐng)你完成他們所做的實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：（已經(jīng)完成）(1）器材有：A、H、I（2）主要的實(shí)驗(yàn)步驟是：①選取一個(gè)合適的鉤碼，用天平測(cè)出質(zhì)量m②用測(cè)力計(jì)測(cè)出該鉤碼的重力F③計(jì)算重力加速度的表達(dá)式為實(shí)驗(yàn)二：（1）選用的器材有_________________（2）寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟（簡(jiǎn)明扼要）．______________________________________________________________實(shí)驗(yàn)三：（1）選用的器材有_________________（2）寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟（簡(jiǎn)明扼要）．_____________________________________________________________三、計(jì)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(shí)，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(shí)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(zhuǎn)的影響，已知地球半徑為R。求：（1）此時(shí)物體所受的重力（2）此時(shí)航天器距地面的高度。19.（山東省濟(jì)寧市2009屆高三一模）2007年10月24日，“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星星箭分離，衛(wèi)星進(jìn)入繞地球軌道。在繞地運(yùn)行時(shí)，要經(jīng)過三次近地變軌：12小時(shí)橢圓軌道①→24小時(shí)橢圓軌道②→48小時(shí)橢圓軌道③→地月轉(zhuǎn)移軌道④。11月5日11時(shí)，當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過距月球表面高度為h的A點(diǎn)時(shí)，再一次實(shí)施變軌，進(jìn)入12小時(shí)橢圓軌道⑤，后又經(jīng)過兩次變軌，最后進(jìn)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(qǐng)回答：“嫦娥一號(hào)”在完成第三次近地變軌時(shí)需要加速還是減速？（2）寫出月球表面重力加速度的表達(dá)式。

參考答案一、不定項(xiàng)選擇題二、填空實(shí)驗(yàn)題15.T=16.（1）B、D、F、G、J、M（3分）（2）①將實(shí)驗(yàn)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(cè)量出紙帶上相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為d1、d2。③計(jì)算重力加速度的表達(dá)式為（3分）實(shí)驗(yàn)三：（1）G、L、M（3分）（2）①將帶光控計(jì)時(shí)器的平板用支架豎直架穩(wěn)②測(cè)量兩個(gè)光控門之間的距離s③把滑塊從上面的一個(gè)光控門處自由釋放，讀出下落時(shí)間t④計(jì)算重力加速度的表達(dá)式為（3分）三、計(jì)算論述題17.因?yàn)樵虑蚩偸且幻嫦虻厍?，故T恰好等于月球自轉(zhuǎn)周期，月球轉(zhuǎn)過（2π+θ）用了天，故共轉(zhuǎn)過2π只用天，由地球公轉(zhuǎn)知天18.（1）此時(shí)物體所受的重力（2）此時(shí)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