(2020新教材)新魯科版高中物理必修第二冊：課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(二十)人類對太空的不懈探索

1、第1頁共 6 頁課時(shí)跟蹤訓(xùn)練（二十）人類對太空的不懈探索A 級(jí)一學(xué)考達(dá)標(biāo)1 關(guān)于“日心說”和“地心說”，下列說法正確的是（）A .地球是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的B .“太陽從東邊升起，在西邊落下”，這說明太陽繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，地球是不動(dòng)的C .如果認(rèn)為地球是不動(dòng)的（以地球?yàn)閰⒖枷担?，行星運(yùn)動(dòng)的描述變得簡單D .如果認(rèn)為太陽是不動(dòng)的（以太陽為參考系），則行星運(yùn)動(dòng)的描述變得簡單解析：選 D “太陽從東邊升起，在西邊落下”，是地球上的人以地球?yàn)閰⒖枷涤^察的 結(jié)果，并不能說太陽繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)是相對的，選取的參考系不同， 對運(yùn)動(dòng)的描述及描述時(shí)的繁簡程度也就不同，故選項(xiàng)D 正確。2.（2019 濱州高一檢測）

2、關(guān)于萬有引力定律和引力常量的發(fā)現(xiàn)，下列說法中正確的是（ ）A .萬有引力定律是由開普勒發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由伽利略測定的B .萬有引力定律是由開普勒發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由卡文迪許測定的C .萬有引力定律是由伽利略發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由牛頓測定的D .萬有引力定律是由牛頓發(fā)現(xiàn)的，而引力常量是由卡文迪許測定的解析：選 D 萬有引力定律是牛頓在開普勒等前人的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，不是開普勒，也不是伽利略發(fā)現(xiàn)的； 引力常量是由卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)測定的，綜合知 D 正確，A、B、C 錯(cuò)誤。m甲23.甲、乙兩恒星相距為 L,質(zhì)量之比 =-，它們離其他天體都很遙遠(yuǎn)，我們觀察到m乙3它們的距離始終保持不變，由此

3、可知下列說法錯(cuò)誤的是（）A .兩恒星一定繞它們連線的某一位置做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.甲、乙兩恒星的角速度之比為1 : 1C.甲、乙兩恒星的線速度之比為2 : 3D .甲、乙兩恒星的向心加速度之比為3 : 2解析：選 C 根據(jù)題目描述的這兩顆恒星的特點(diǎn)可知，它們符合雙星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即繞它們連線上某一位置做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A 正確。它們的角速度相等，B 正確。由 m甲a甲=a甲m乙3v甲m乙3第2頁共 6 頁m乙a乙，所以 =2，D 正確。由 m甲3甲v甲=m乙3乙v乙，所以=2, C 錯(cuò)a乙m甲2v乙m甲2誤。第3頁共 6 頁4.（2019 德州高 檢測）如圖所示，一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道1 繞地球

4、E 運(yùn)行，在P 點(diǎn)變軌后進(jìn)入軌道 2 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（A .不論在軌道1 還是在軌道 2 運(yùn)行，衛(wèi)星在B.不論在軌道1 還是在軌道 2 運(yùn)行，衛(wèi)星在P 點(diǎn)的加速度都相C .衛(wèi)星在軌道1 的任何位置都具有相同加速度D 衛(wèi)星在軌道2 的任何位置都具有相同加速度解析：選 B從軌道 1 變軌到軌道 2，需要在 P 點(diǎn)加速，故 A 錯(cuò)誤；根據(jù)公式Mmma 可得 8=，故只要半徑相同，加速度大小都相同，由于衛(wèi)星在軌道1 做橢圓運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半徑在變化，所以運(yùn)動(dòng)的加速度在變，故 B 正確，C 錯(cuò)誤；衛(wèi)星在軌道 2 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度方向時(shí)刻在變，故 D 錯(cuò)誤。5如圖所示，宇宙飛船 A 在低

5、軌道上飛行，為了給更高軌道的空 間站B 輸送物資，它可以采用噴氣的方法改變速度，從而達(dá)到改變軌道的目的，則以下說法正確的是（）A 它應(yīng)沿運(yùn)行速度方向噴氣，與B 對接后運(yùn)行周期變小B 它應(yīng)沿運(yùn)行速度的反方向噴氣，與B 對接后運(yùn)行周期變大C.它應(yīng)沿運(yùn)行速度方向噴氣，與B 對接后運(yùn)行周期變大D 它應(yīng)沿運(yùn)行速度的反方向噴氣，與B 對接后運(yùn)行周期變小解析：選 B 飛船由低軌道向高軌道運(yùn)行時(shí)，需要提高在軌道上的運(yùn)行速度，增加軌道Mm 4n高度才能使宇宙飛船 A 到達(dá)更高軌道與空間站 B 對接；由GT= mrn可知，r 增大，T變大，故 B 正確。6某宇宙飛船在月球上空以速度 v 繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)。如圖所示

6、， 為了使飛船安全地落在月球上的B 點(diǎn)，在軌道 A 點(diǎn)點(diǎn)燃火箭發(fā)動(dòng)器做短時(shí)間的發(fā)動(dòng)，向外噴射高溫燃?xì)猓瑖姎獾姆较驗(yàn)椋ǎ〢 .與 v 的方向相反B .與 v 的方向一致C .垂直 v 的方向向右D .垂直 v 的方向向左解析：選 B 要使飛船降落，必須使飛船減速,所以噴氣方向應(yīng)該與v 方向相同，因此P 點(diǎn)的速度都相同2第4頁共 6 頁B 正確。7.探測器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則第5頁共 6 頁變軌后與變軌前相比（）A 軌道半徑變小C .線速度變小 解析：選 A 探測器繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由月球的萬有引力提供,半徑 r 變小時(shí)，向心加速度、線速度和角速

7、度都將變大，選項(xiàng)B、C、D 均錯(cuò)誤。8如圖所示，一飛行器圍繞地球沿半徑為r 的圓軌道 1 運(yùn)動(dòng)。經(jīng)P 點(diǎn)時(shí)，啟動(dòng)推進(jìn)器短時(shí)間向前噴氣使其變軌，2、3 是與軌道 1 相切于 P 點(diǎn)的可能軌道。則飛行器（）A 變軌后將沿軌道 2 運(yùn)動(dòng)B 相對于變軌前運(yùn)行周期變長C.變軌前、后在兩軌道上經(jīng) P 點(diǎn)的速度大小相等B .向心加速度變小D .角速度變小由 = m4nr，得周期r 變小，選項(xiàng) A 正確；由MmGr = ma =m mr /得向心加速度v2m，所以飛行器將做向心運(yùn)動(dòng)，即變軌后將沿較低軌道3 運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第三定律可知，公轉(zhuǎn)周期將變短，故選項(xiàng)B 錯(cuò)誤；由于變軌前、后在兩軌道上

8、經(jīng)P 點(diǎn)時(shí),所受萬有引力不變，因此加速度大小不變，故選項(xiàng)D 正確。9某宇宙飛船由運(yùn)載火箭先送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為 B 的橢圓軌道，在 B 點(diǎn)實(shí)施變軌后，再進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖所示。已知飛船在預(yù)定圓軌道上飛行 n 圈所用時(shí)間為 t,近地點(diǎn) A 距地面高度為 hi，地球表 面重力加速度為 g，地球半徑為 R。求：（1）飛船在近地點(diǎn) A 的加速度 aA為多大？（2）遠(yuǎn)地點(diǎn) B 距地面的高度 h2為多少？解析：（1）設(shè)地球質(zhì)量為 M,飛船的質(zhì)量為 m，在 A 點(diǎn)飛船受到的地球引力為F =陽，地球表面的重力加速度g=由牛頓第二定律得 aA=mFGMR + hi2gR2R+ hi2T = 2，當(dāng)周期變小

9、時(shí)，軌道半徑a = G,線速度 v =,角速度3 =，可見，軌道第6頁共 6 頁D .變軌前、后在兩軌道上經(jīng) P 點(diǎn)的加速度大小相等解析：選 D 推進(jìn)器短時(shí)間向前噴氣，飛行器將減速，故選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；此時(shí)有 Gm r2第7頁共 6 頁飛船在預(yù)定圓軌道飛行的周期T=n,，亠一亠Mm2n2由牛頓第二定律得 G-= m2(R + h2)R+ h221B 級(jí)一選考提能10.銀河系的恒星中大約四分之一是雙星。某雙星由質(zhì)量不等的星體Si和 S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點(diǎn)C 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀測得其周期為 T, Si到 C 點(diǎn)的距離為 ri, Si和 S2的距離為 r，已

10、知引力常量為 G。由此可求出S2的質(zhì)量為（）4nr rriA. GT24T?r3C.GT24friB.GT2_ 4nr2riD. GT2解析：選 D 設(shè) Si、S2兩星體的質(zhì)量分別為 mi、m2,根據(jù)萬有引力定律和牛頓定律得:2 2mim22n4nrri對 Si有 G_r= mi2門，解之可得 m2n-GT7。所以正確選項(xiàng)是 D。ii.20i8 年 i2 月 8 日 2 時(shí) 23 分，嫦娥四號(hào)探測器搭乘長征 三號(hào)乙運(yùn)載火箭，開始了奔月之旅，首次實(shí)現(xiàn)人類探測器月球背 面軟著陸。i2 月 i2 日 i6時(shí) 45 分，嫦娥四號(hào)探測器成功實(shí)施近 月制動(dòng)，順利完成“太空剎車”，被月球捕獲，進(jìn)入了近月點(diǎn)約

11、i00 km 的環(huán)月軌道，如圖所示，則下列說法正確的是()A .嫦娥四號(hào)的發(fā)射速度大于第二宇宙速度B 嫦娥四號(hào)在 i00 km 環(huán)月軌道運(yùn)行通過 P 點(diǎn)時(shí)的加速度和在橢圓環(huán)月軌道運(yùn)行通過P 點(diǎn)時(shí)的加速度相同C.嫦娥四號(hào)在 i00 km 環(huán)月軌道運(yùn)行的周期等于在近月點(diǎn)為i5 km 的橢圓環(huán)月軌道運(yùn)行的周期D .嫦娥四號(hào)在地月轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過P 點(diǎn)時(shí)和在 i00 km 環(huán)月軌道經(jīng)過 P 點(diǎn)時(shí)的速度相同第8頁共 6 頁解析：選 B 第二宇宙速度是飛行器能夠脫離地球的引力的最小發(fā)射速度，而嫦娥四號(hào)還沒有脫離地球的引力，所以發(fā)射速度小于第二宇宙速度，故道經(jīng)過 P 點(diǎn)時(shí)，所受的萬有引力相等，根據(jù)牛頓第二定律，

12、知加速度大小相等，方向相同，r3故 B 正確；根據(jù)開普勒第三定律 T2=C 知，100 km 的環(huán)月軌道半徑大于橢圓環(huán)月軌道的半長軸，則嫦娥四號(hào)在 100 km 的環(huán)月軌道上運(yùn)行的周期大于其在近月點(diǎn)為15 km 的橢圓環(huán)月軌道上運(yùn)行的周期， 故 C 錯(cuò)誤；嫦娥四號(hào)在地月轉(zhuǎn)移軌道的P 點(diǎn)，速度比較大，要進(jìn)入 100km 環(huán)月軌道，需減速，使得萬有引力等于所需要的向心力，所以在地月轉(zhuǎn)移軌道P 點(diǎn)的速度大于在 100 km 環(huán)月軌道 P 點(diǎn)的速度，故 D 錯(cuò)誤。12.質(zhì)量分別為 m1和 m2的兩個(gè)天體，相距為 r。其他天體離它們很遠(yuǎn)，以至可以認(rèn)為 這兩個(gè)天體除相互之間的萬有引力外不受其他外力作用，這兩個(gè)天體被稱為雙星，雙星能 夠保持距離 r 不變，是由于它們繞著共同的中心（質(zhì)心） 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們之間的萬有引力提供做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，試分析、計(jì)算：（1）共同中心（質(zhì)心）在何處？兩個(gè)天體到共同中心0 的距離門、r2各為多大？（2）兩個(gè)天體繞共同中心 0 轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度、線速度、周期各多大？解析：（1）由于兩個(gè)天體（視作質(zhì)點(diǎn)）間相互作用的萬有引力方向”-均沿兩個(gè)天體的連線，所以共同中心（質(zhì)心）0 定