2019版高中物理一轮复习+配餐作业13+万有引力与航天+含解析.docx.pdf
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1、配餐作业(十三)万有引力与航天 f 见学生用书P333 A组?基础巩固题 1.星系由很多绕中心做圆形轨道运行的恒星组成。科学家研究星系的一个方 法是测量恒星在星系中的运行速度。和离星系中心的 距离ro用W这样的关系来表达,科学家们特别关心指数/to若 作用于恒星的引力主要来自星系中心的巨型黑洞,则n的值为() 可知n= C项正确o 答案C 2.宇航员站在某一星球距离其表面方高度处,以初速度沿水平方向抛出一 个小球,经过时间 / 后小球落到星球表面,已知该星球 的半径为76引力常量为G,则该星球的质量为( r2hR J G? 解析 设该星球表面的重力加速度g, 小球在星球表面做平抛运 动,血 =
2、务孑。设该星球的质量为M,在星球表面有mg= G n Q 答案A 3?太空中进行开采矿产资源项目,必须建立“太空加油站”。 球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一, 且运行方向与地球自 转方向一致。下列说法正确的是() B. 2 C. D-2 由万有引力定律得6 琴=畔 以上两式得,该星球的质量为M = IhR 2 G F A项正确o 假设“太空加油站”正在地球赤道平面内的 B9 rm 轨道上运行 , 其离地 解析整理可得。 = A.“太空加油站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速 B.“太空加油站”运行的速度大小等于同步卫星运行速度大小的倔 倍 C?站在地球赤道上的人观察到“太空
3、加油站”向西运动 D.在“太空加油站”工作的宇航员因不受重力而在舱中悬浮或静止 等于其所在高度处的重力加速度,A项正确;“太空加油站”绕地球 “太空加油站”距地球表面的高度为同步卫 星离地球表面高度的十分之一,但“太空加 油站”距地球球心的距离不等于同步卫星距地球球心距离的十分之一,B项 错误;角速度轨道半径越大,角速度越小,同步卫星和地球 自转的角 速度相同,所以“太空加油站”的角速度大于地球自转的角速度,所以站在 地球赤道上的人观察到“太空加油站”向东运动,C项错误;在“太空加 油站”工作的宇航员只受重力作用,处于完全失重状态,靠万有引力提供向 心力做圆周运动,D项错误。 答案A 4.如图
4、为发射某卫星的示意图。卫星在A位置从椭圆轨道I进 入圆形轨道II, 位置在轨道I上,C位置在轨道II , D为AB的 中点。以下关于卫星的说法正确的是() 解析根据 GMm . 1 =mg f =ma 9 知“太空加油站”运行的加速度 做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,则有 GMm mv 1 r A.此卫星的发射速度一定等于7.9 km/s B.卫星从B运动到D和从D运动到4的时间相等 C.卫星从B到A的过程中动能不断减小,从轨道I进入轨道II 需点火加速 D.在轨道I上经过A位置处的加速度小于在轨道II上经过C 处的加速度 解析 要发射卫星,卫星的发射速度大于第一宇宙速度7.9 k
5、m/s, A项 错误;根据开普勒定律知,在椭圆轨道I上,远地点A 的速度小于近地点B的速度,故卫星从B运动到D和从D运动到A 的时间不 相等,B项错误;远地点A的速度小于近地点B的速度, 卫星从B到A的过程中动能不断减小,卫星从轨道I进入轨道II需 点火加 速才行,C项正确;卫星在轨道I上的A位置及轨道II上的C 答案c 5.据科技日报报道,2020年前我国将发射8颗海洋系列卫星,包 括4颗海洋水色卫星、2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星,以加强 对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛全部岛屿附近海域的监测。设海陆雷达卫星绕 地球做匀速圆周运动的轨道半径是海洋动力环境卫星的 “倍,则在相同的 时间内(
6、) A.海陆雷达卫星到地球球心的连线扫过的面积是海洋动力环境卫星的 “ 倍 B.海陆雷达卫星和海洋动力环境卫星到地球球心的连线扫过的 位置,加速度均为加速度大小相等,D项错误。 111 A GM 面积相等 C.海陆雷达卫星到地球球心的连线扫过的面积是海洋动力环境卫星的 由于Hr 2r3,故Vi旷2厂3,贝U加1加2 的周期T=2 叽岳显然轨道半径越大,卫星运动的周期越大,故加1的周期大于加2的周 期,而卫星2的周期为24小时,故心的周期大于24小时,D项错误。 R 2 加速度 “=(l+fc) 2/?2g=(l+I7 , C项正确;由万有引力提供向心力Mm4斥加(1+ 氐) 心彳 倚 G (l
7、+k) 2R2= f 4n 2 (l+k) 3R3 . 一一 尹 - 得M=窃异一 , 地球的体积 兀护,地球的密度P =yj 联立解得 = ,D项错误。 答案C 7.在赤道平面内绕地球做匀速圆周运动的三颗卫星加- 加3,它们的轨 道半径分别为小r 2 r 3,且口厂23,其中加2为同步卫星,若三颗卫星 在运动过程中受到的向心力大小相等,贝!)() 相同的时间内,如通过的路程 最大 三颗卫星中,加3的质量最大 三颗卫星中,加3的速度最大 加1绕地球运动的周期小于24小时 A. B- C- D. v=l 加3, B项错误;据万有引力提供向心力得卫星运动 GMm 4n 2 答案c 8.某网站报道,
8、天文学家在距离地球127光年处发现了一个拥 运行规律,和我们太阳系的规则相似。这一星系的中央恒星名为 “HD10180”。分析显示,其中一个行星绕中央恒星“HD10180”的公转 周期为584天,是地球绕太阳公转周期的1?6倍;与中央恒星 “HD10180,啲距离是2.3亿公里,等于太阳和地球之间平均距离的1.6 倍,将行星与地球的公转轨道视为圆周。该行星的质量是地球质量的 25倍,半径是地球半径的16倍。则下列说法正确的是() B.恒星“HD10180,啲质量与太阳的质量之比为寸 3 C.该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为寸 D?该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为号
9、解析 设中央恒星质量为Mi,行星质量为21,绕恒星运转的轨 道半径为门,周期为7,太阳质量为地球质量为皿2,地球绕太阳运转的轨道 半径为r 2, 周期为T2O对行星:G作f 1=阳门借);对 地球: = ”忙借)2, 联立解得話 = AB项错误;设该 2 行星的第一宇宙速度为5, 行星半径为R i9 则有G晋=m盂解 得 V Lj 景设地球 的第一宇宙速度为地球半径为人2,则有 加苣解得血 =寸今联立可得豈 =孚,C项错误,D项 正确。 答案D B组?能力提升题 有7颗行星的“太阳系” , 这些行星与其中央恒星之间遵循基本天体 111 恒星“HD1018 (F啲质量与太阳的质量之比为| 9.假
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