步步高2015高三物理一轮讲义 单元小结练-万有引力与航天

步步高2015高三物理一轮讲义 单元小结练-万有引力与航天内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 万有引力与航天(限时：45 分钟)1(2013福建理综13) 设太阳质量为 M，某行星绕太阳公转周期为 T，轨道可视作半径为r 的圆已知万有引力常量为 G，则描述该行星运动的上述物理量满足( )A B422M D42解析太阳对行星的万有引力提供向心力，即 m r，整理可得 22 正确2由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的()A质量可以不同 B轨道半径可以不同C轨道平面可以不同 D速率可以不同答案球同步卫星的运转周期与地球的自转周期相同且与地球自转“同步” ，所以它们的轨道平面都必须在赤道平面内，故 C 项错误；由 、G 2、可得 R 2T 此可知所有地球同步卫星的轨道半径都相同，故 B 项错误；由3， 可得 v D 项错误；2T 2 A 项正确3如图 1 所示，某次发射同步卫星时，先进入一个近地的圆轨道，然后在 P 点经极短时间点火变速后进入椭圆形转移轨道(该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的 P 点，远地点为同步轨道上的 Q 点)，到达远地点时再次经极短时间点火变速后，进入同步轨道设卫星在近地圆轨道上运行的速率为 P 点经极短时间变速后的速率为 转移轨道刚到达远地点 Q 时的速率为 Q 点经极短时间变速后进入同步轨道后的速率为 )光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 v 1星在椭圆轨道上运动，机械能守恒，v 3 3、v 同 ，A 对，B 错；因 16，所以天同 02490C 对光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 在四川汶川的抗震救灾中，我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统，在抗震救灾中发挥了巨大作用北斗导航系统又被称为“双星定位系统” ，具有导航、定位等功能 “北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心 O 做匀速圆周运动，轨道半径为 r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的 A、B 两位置(如图 4 所示) 若卫星均按顺时针运行，地球表面处的重力加速度为 g，地球半径为 以下判断中正确的是()图 4A这两颗卫星的加速度大小相等，均为星 1 向后喷气就一定能追上卫星 2C卫星 1 由位置 A 运动到位置 B 所 4、需的时间为 星 1 中质量为 m 的物体的动能为 解析由万有引力定律 ma n，在地球表面 m 物 g，故 ，故 A 错星 1 向后喷气时，卫星速度增大，将做离心运动，不能追上卫星 2，故 B 错误；由 m r 得 T2 r 2r ，卫星 1 由 A 运动到 B 所需时间2T2 rR ，故 C 正确；由 和 GM得 ，故 D 错2 0我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站如图 5 所示，关闭发动机的航天飞机 A 在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆的近月点 B 处与空间站对接已知空间站绕月轨道半径为 r，周期为 T，引力常量为 G，月球的半径为 )光世昌老师高中物理精品资 5、源免费下载地址 航天飞机到达 B 处由椭圆轨道进入空间站轨道时必须减速B图中的航天飞机正在加速飞向 B 处C月球的质量 M42球的第一宇宙速度 v2天飞机到达 B 处时速度比较大，如果不减速此时万有引力不足以提供航天飞机所需的向心力，这时航天飞机将做离心运动，故 A 正确；因为航天飞机越接近月球，受到的万有引力越大，加速度越大，所以正在加速飞向 B 处，故 B 正确；由万有引力提供空间站做圆周运动的向心力，则 G m ，整理得 M ，故 C 正确；22v 是空间站在轨道 r 上的线速度，而不是围绕月球表面运动的第一宇宙速度，2 错误11 “神舟十号”飞船发射升空后，先后经历 5 次变轨，调整到 6、处于“天宫一号”目标飞行器后方约 52 公里处，并与“天宫一号”处于同一离地面高 343 公里的圆形轨道上，最后与“天宫一号”实施首次交会对接，完成浪漫的“太空之吻” “神舟十号”飞船与“天宫一号”飞行器处在同一轨道上时，忽略它们之间的万有引力，则()A “神舟十号”飞船与“天宫一号 ”飞行器受到地球的吸引力大小相等B “神舟十号”飞船与“天宫一号 ”飞行器的向心加速度大小相等C对接前， “神舟十号”欲追上 “天宫一号” ，必须在同一轨道上点火加速D “神舟十号”飞船与“天宫一号 ”飞行器速度一样大，比地球同步卫星速度大答案神舟十号”飞船与“天宫一号”飞行器二者质量未知，受到地球的吸引力大小无 7、法求出，A 错误；由于二者处于同一离地面高 343 公里的圆形轨道上，由公式v 知， “神舟十号”与“天宫一号”的速度大小相等，高度比同步卫星低，所以 a 知，二者向心加速度大小相等，所以 B、D 正在同一轨道上点火加速，飞船将做离心运动，所以 C 错误光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 某球形天体的密度为 0，引力常量为 G.(1)证明对环绕密度相同的球形天体表面运行的卫星，运动周期与天体的大小无关( 球的体积公式为 V 中 R 为球半径)43(2)若球形天体的半径为 R，自转的角速度为 0 ，表面周围空间充满厚度(小于同步卫星距天体表面的高度) 、密度 的均匀介质，试求同步卫星距天019体表面的高度答案见解析解析(1)设环绕其表面运行的卫星的质量为 m，运动周期为 T，球形天体半径为 R，天体质量为 M，由牛顿第二定律有 G m( )2R 0 3由式解得 T ，可见 T 与 R 无关，为一常量3)设该天体的同步卫星距天体中心的距离为 r，同步卫星的质量为 有 Gm 0 r M 0而 M (Rd) 3R 343由式解得 r2hrRR。