萬有引力定律與航天練習(xí)題

1、.萬有引力定律與航天章節(jié)練習(xí)題一、選擇題1 如圖所示，火星和地球都在圍繞太陽旋轉(zhuǎn)，其運(yùn)行軌道是橢圓，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知 ( )A. 火星繞太陽運(yùn)動(dòng)過程中，速率不變B. 火星繞太陽運(yùn)行一周的時(shí)間比地球的長(zhǎng)C. 地球靠近太陽的過程中，運(yùn)行速率將減小D. 火星遠(yuǎn)離太陽的過程中，它與太陽的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積逐漸增大2 經(jīng)國(guó)際小行星命名委員會(huì)命名的“神舟星”和“楊利偉星”的軌道均處在火星和木星軌道之間，它們繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)行，其軌道參數(shù)如下表。注： AU 是天文學(xué)中的長(zhǎng)度單位，1AU=149 597 870 700m（大約是地球到太陽的平均距離）。“神舟星”和“楊利偉星”繞太陽運(yùn)行的周

2、期分別為T1 和 T2，它們?cè)诮拯c(diǎn)的加速度分別為a1 和 a2。則下列說法正確的是 ( )A. T1T2 , a1a2B. T1T2 , a1a2C. T1T2 , a1a2D. T1 T2 ,a1 a23 過去幾千年來，人類對(duì)行星的認(rèn)識(shí)與研究?jī)H限于太陽系內(nèi)，行星 “ 31peg b” 的發(fā)現(xiàn)拉開了研究太陽系外行星的序幕。 “31peg b”繞其中心恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期大約為4 天，軌道半徑約為地球繞太陽運(yùn)動(dòng)半徑的1 ，該中心恒星與太陽的質(zhì)量比約為 ()20A.1C. 5D. 10B. 1104 2013 年 6 月 13 日，“神舟十號(hào)”與“天空一號(hào)”成功實(shí)施手控交會(huì)對(duì)接，下列關(guān)于“神

3、舟十號(hào)”與“天空一號(hào)”的分析錯(cuò)誤的是（）A“天空一號(hào)”的發(fā)射速度應(yīng)介于第一宇宙速度與第二宇宙速度之間.B對(duì)接前，“神舟十號(hào)”欲追上“天空一號(hào)”，必須在同一軌道上點(diǎn)火加速C對(duì)接前，“神舟十號(hào)”欲追上同一軌道上的“天空一號(hào)”，必須先點(diǎn)火減速再加速D對(duì)接后，組合體的速度小于第一宇宙速度5我國(guó)發(fā)射的“神州六號(hào)”載人飛船，與“神州五號(hào)”飛船相比，它在更高的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖做示，下列說法中正確的是：()A“神州六號(hào)”運(yùn)行速度較大B“神州六號(hào)”運(yùn)行角速度較大C“神州六號(hào)”運(yùn)行周期較大D“神州六號(hào)”運(yùn)行的向心加速度較小6甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的質(zhì)量之比m1：m2 =

4、1：2，它們圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為r1：r 2=1：2，下列關(guān)于衛(wèi)星的說法中正確的是 ( )A. 它們的線速度之比v1：v2=1： 2B. 它們的運(yùn)行周期之比T1：T2= 22 ：1C. 它們的向心加速度比a1： a2 = 4 ：1D. 它們的向心力之比F1 ：F2= 4 ：172016 年 10 月 19 日“神舟十一號(hào)”載人飛船與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，在距地面393 公里的圓形軌道上進(jìn)行對(duì)接形成組合體，航天員景海鵬、陳東進(jìn)駐“天宮二號(hào)”，組合體在軌飛行30 天，期間進(jìn)行了多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科普活動(dòng)。下列說法正確的是()A. 對(duì)接后的組合體運(yùn)動(dòng)周期大于地球的自轉(zhuǎn)周期B.

5、“神舟十一號(hào)”在變軌前后的線速度可能大于7.9km/ sC. 對(duì)接后將在“天宮二號(hào)”內(nèi)工作的宇航員因受力平衡而在其中懸浮或靜止D. 在“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室中航天員可以使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)拉力8如圖，甲、 乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質(zhì)量為M和 2M的行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A. 甲的向心加速度比乙的小B. 甲的運(yùn)行周期比乙的小C. 甲的角速度比乙的大D. 甲的線速度比乙的大.9有關(guān)人造地球衛(wèi)星，下列說法正確的是A. 兩顆軌道不同的衛(wèi)星，其周期可能相等B. 周期相同的兩顆衛(wèi)星，其機(jī)械能一定相同( )C. 在橢圓軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星，其機(jī)械能不守恒D. 人造衛(wèi)星環(huán)繞地球的運(yùn)動(dòng)周期可以

6、等于70 分鐘10據(jù)新華社2015 年 11 月 2 日上海電，我國(guó)自主發(fā)射的火星探測(cè)器將在第17 屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)上首次公開亮相，火星是太陽系中與地球最為類似的行星，人類對(duì)火星生命的研究在 2015年因 “火星表面存在流動(dòng)的液態(tài)水 ”的發(fā)現(xiàn)而取得了重要進(jìn)展若火星可視為均勻球體，其表面的重力加速度為g，半徑為 R，自轉(zhuǎn)周期為 T，萬有引力常量為 G，則下列說法正確的是（）A. 火星的平均密度為3?4?B. 火星的同步衛(wèi)星距火星表面的高度為C. 火星的第一宇宙速度為D. 火星的同步衛(wèi)星運(yùn)行的角速度為11地球同步衛(wèi)星離地心距離為 r,運(yùn)行速度為 v1 ,加速度為 a1,地球赤道上的物體隨地球自

7、轉(zhuǎn)的加速度為 a2,第一宇宙速度為 v2,地球半徑為 R,則以下正確的是 ( )?= (?2?=?2A.1)B.1( )?22C.D.12地球同步衛(wèi)星是很重要的一種衛(wèi)星，它可用做通信、定位、探測(cè)和軍事等多方面的應(yīng)用，相信同學(xué)們都應(yīng)享受過它的貢獻(xiàn)啦關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是（）A. 衛(wèi)星距地面的高度是不確定的B. 衛(wèi)星的運(yùn)行周期與地球的公轉(zhuǎn)周期相同C. 這些衛(wèi)星可以用一根線串起來構(gòu)成一個(gè)圓D. 在高安市上空會(huì)分布有地球同步衛(wèi)星13 如圖所示，北京時(shí)間 2012 年 10 月 25 日 23 時(shí) 33 分，中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)丙”運(yùn)載火箭，成功將第 16 顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射

8、升空并送入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道第 16 顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是一顆地球靜止軌道衛(wèi)星，它將與先期發(fā)射的 15 顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行，形成區(qū)域服務(wù)能力根據(jù)計(jì)劃，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將于 2013 年初向亞太大部分地區(qū)提供服務(wù)下列關(guān)于這顆衛(wèi)星的說法正確的是()A. 該衛(wèi)星正常運(yùn)行時(shí)一定處于赤道正上方，角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度.B. 該衛(wèi)星正常運(yùn)行時(shí)軌道也可以經(jīng)過地球兩極C. 該衛(wèi)星的速度小于第一宇宙速度D. 如果知道該衛(wèi)星的周期與軌道半徑可以計(jì)算出其質(zhì)量14如圖所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng). 現(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為L(zhǎng)，質(zhì)量之比為m1 m232，下列說

9、法中正確的是()A. m、 m 做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為2312B. m、 m 做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為2312C. m 做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為2L15D. m 做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為2L25二、計(jì)算題15（ 8 分）某星球的質(zhì)量為 M，在該星球表面某一傾角為 的山坡上以初速度 v0 平拋一物體，經(jīng)過時(shí)間 t 該物體落到山坡上 . 欲使該物體不再落回該星球的表面，求至少應(yīng)以多大的速度拋出該物體？（不計(jì)一切阻力，萬有引力常數(shù)為G）16某一星球上， 宇航員站在距離地面h 高度處，以初速度v0 沿水平方向拋出一個(gè)小球，經(jīng)時(shí)間 t 后小球落到星球表面，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，求：（ 1）該星球表面

10、的重力加速度g；（ 2）該星球的第一宇宙速度；（ 3）該星球的質(zhì)量 M。17我國(guó)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”已經(jīng)啟動(dòng)，科學(xué)家對(duì)月球的探索會(huì)越來越深入。（ 1）若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T，月球繞地球的運(yùn)動(dòng)近似看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，試求出月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；（ 2）若宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面高度為h 的某處以速度v0 水平拋出一個(gè)小球，小球飛出的水平距離為x。已知月球半徑為R 月 ，引力常量為G，試求出月球的質(zhì)量 M月。18火箭發(fā)射衛(wèi)星的開始階段是豎直升空，設(shè)向上的加速度為a=5m/s2，衛(wèi)星中用彈簧秤懸掛一個(gè)質(zhì)量m=9kg的物體。當(dāng)衛(wèi)星升空

11、到某高處時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為85N，那么此時(shí)衛(wèi)星距地面的高度是多少千米？（地球半徑取R=6400Km， g=10m/s2）.19（ 10 分）已知“天宮一號(hào)”在地球上空的圓軌道上運(yùn)行時(shí)離地面的高度為h。地球半徑為 R，地球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G。求：（ 1）地球的密度為多少？（ 2）“天宮一號(hào)”在該圓軌道上運(yùn)行時(shí)速度v 的大??；20（ 9 分）我國(guó)自主研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5 顆靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）和30 顆非靜止軌道衛(wèi)星，將為全球用戶提供高精度、高可靠性的定位、導(dǎo)航服務(wù)。A 為地球同步衛(wèi)星，質(zhì)量為m1；B 為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的非靜止軌道衛(wèi)星，質(zhì)量為m2，離地面高度為h.

12、 已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T0，地球表面的重力加速度為g。求：(1) 衛(wèi)星 A 運(yùn)行的角速度； (2) 衛(wèi)星 B 運(yùn)行的線速度。21（ 1 0 分）月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為地球半徑的60 倍，運(yùn)行周期約為27 天，3數(shù)量級(jí)對(duì)就給滿分）求：（ 1）地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為多少千米？（ 2）地球的質(zhì)量約為多少？（ 3）月球繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度約為多少？22兩個(gè)星球組成雙星，它們?cè)谙嗷ブg的萬有引力作用下，繞連線上某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)測(cè)得兩星中心距離為R，其運(yùn)動(dòng)周期為T，求兩星的總質(zhì)量。.參考答案1 B【解析】 A、根據(jù)開普勒第二定律：對(duì)每一個(gè)行星而言，太陽行星的連線在相同

13、時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，行星在此橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的速度大小不斷變化，故A 錯(cuò)誤；B、根據(jù)開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等由于火星的半長(zhǎng)軸比較大，所以火星繞太陽運(yùn)行一周的時(shí)間比地球的長(zhǎng)，故 B 正確；C、根據(jù)開普勒第二定律：對(duì)每一個(gè)行星而言，太陽行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，所以地球靠近太陽的過程中，運(yùn)行速率將增大，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)開普勒第二定律：對(duì)每一個(gè)行星而言，太陽行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，故 D 錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：該題以地球和火星為例子考查開普勒定律， 正確理解開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律是解答本題的關(guān)鍵。2 A【解析】根據(jù)開普勒第三定律有

14、：a3 k，其中 a為軌道的半長(zhǎng)軸，根據(jù)題目給出的數(shù)據(jù)可知：a神舟 a楊利T2偉，所以有 T1 T2，根據(jù)萬有引力產(chǎn)生加速度有aGM，由于近日點(diǎn)楊利偉星距太陽的距r 2離比神舟星小，所以產(chǎn)生的加速度來得大，即a12 a ，故選 A點(diǎn)睛：本題考查開普勒定律及萬有引力的應(yīng)用；會(huì)比較橢圓半長(zhǎng)軸的大小，根據(jù)萬有引力產(chǎn)生加速度是解決本題的關(guān)鍵 。3 BG Mm24 2【解析】由引力提供向心力：m2r ，所以 Mr 3 ，設(shè)中心恒星的質(zhì)r 2TGT 2量為 M 1， “ 31peg b”軌道半徑為 r1 ，周期為 T1 ，太陽的質(zhì)量為M 2 ，地球繞太陽的軌道半M 1r13T22，故 B 正確。徑為 r2

15、 ，周期為 T2 , 代入數(shù)值T12r231M 2點(diǎn)睛： 本題主要考查了萬有引力定律的應(yīng)用，準(zhǔn)確掌握萬有引力提供向心力的知識(shí)，星球半徑與軌道半徑易混淆出錯(cuò)。4 B【解析】試題分析： 發(fā)射速度如果大于第二宇宙速度，“天宮一號(hào)”將脫離地球束縛，不能在繞地球運(yùn)動(dòng)了， A 正確；神舟十號(hào)加速將做離心運(yùn)動(dòng)，才可能與“天宮一號(hào)”對(duì)接故所以對(duì)接前神舟八號(hào)的軌道高度必定小于天宮一號(hào)，B 錯(cuò)誤；對(duì)接前，“神舟十號(hào)”欲追上同一軌道上的“天空一號(hào)”，必須先點(diǎn)火減速，做近心運(yùn)動(dòng)，再加速做離心運(yùn)動(dòng)，從而相遇，C 正確；對(duì)接后， “天宮一號(hào)”的軌道高度沒有變化，必定大于地球半徑，根據(jù)萬有引力提供向心力Mmv2GMGr 2

16、m ，有 v，高度越高， v 越小，故對(duì)接后，“天宮一號(hào)”的速度一定rr.小于第一宇宙速度，D正確；本題選擇錯(cuò)誤的，故選B。考點(diǎn)：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度?！久麕燑c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要結(jié)合萬有引力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者不等時(shí)，出現(xiàn)離心或近心運(yùn)動(dòng)，掌握在同一軌道不同加速或減速相遇同時(shí)要知道第一、 二宇宙速度的含義。5 CD【解析】試題分析：根據(jù)萬有引力提供向心力得出：G Mmm v2GM，解得： v，由于神州r 2rr六號(hào)的軌道半徑比神州五號(hào)的大，所以“神州六號(hào)”的速度較小，A 錯(cuò)誤；由 vr ，則vGM，所以，“神州六號(hào)”運(yùn)行角速度較小，B 錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心

17、力rr 3得出： G Mmm 22rr 2T解得： T 2r 3，由于神州六號(hào)的軌道半徑比神州五號(hào)的大，所以“神州六號(hào)”的周GM期較大， C正確； G Mmma ， aGM，“神州六號(hào)”運(yùn)行的向心加速度較小，D 正確；r 2r 2故選 CD?？键c(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用?！久麕燑c(diǎn)睛】 研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， 根據(jù)萬有引力提供向心力， 列出等式表示出線速度、周期物理量根據(jù)軌道半徑的關(guān)系判斷各物理量的大小關(guān)系。6 C【解析】人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為 r 、地球質(zhì)量為M ，有 FMmv222Gmm（）

18、r mar 2rT解得 vGM;T 2r 3GM；因 r1 ：r2=1：2, 故甲、乙兩顆人造地球rGM； a2r衛(wèi)星的線速度之比v1： v2r2 ：r121： ，故 A 錯(cuò)誤；甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行周期之比 T1：T2r13： r231：22，故 B 錯(cuò)誤；甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星的向心加速度比 a1： a2r22： r124：1, 故 C 正 確 ； 甲 、 乙 兩 顆 人 造 地 球 衛(wèi) 星 的 向 心 力 之 比F1： F2G Mm1G Mm22：1，故 D 錯(cuò)誤；故選 Cr12：r22點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力，列式求解出線速度、角速度、周期和向心力的表.達(dá)式，再進(jìn)行討

19、論7 D【解析】 組合體的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)開普勒第三定律可知，組合體運(yùn)動(dòng)周期小于同步衛(wèi)星的周期，即小于地球的自轉(zhuǎn)周期，故A 錯(cuò)誤第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，由衛(wèi)星速度公式 vGM分析可知， “天宮一號(hào) ”的速度小于第r一宇宙速度，故 B 錯(cuò)誤；宇航員處于完全失重狀態(tài)，而非平衡狀態(tài)，故C 錯(cuò)誤；彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)拉力與重力無關(guān)，故可以使用，D 正確。8 AG mM222 m v2【解析】 根據(jù)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供， ma mr 4 2 mrrTr有：由 a GM，可知甲的向心加速度小于乙的向心加速度，故A 正確 ;T4 2r 3，由于r 2GM甲的中心天體

20、質(zhì)量小于乙的中心天體質(zhì)量，故甲的周期大于乙的周期，故B 錯(cuò)誤； GM，由于甲的中心天體質(zhì)量小于乙的中心天體質(zhì)量，故甲的角速度小于乙的角速r 3度，故 C 錯(cuò)誤； v GM，由于甲的中心天體質(zhì)量小于乙的中心天體質(zhì)量，故甲的線速r度小于乙的線速度，故D 錯(cuò)誤故選 A點(diǎn)睛：抓住半徑相同，中心天體質(zhì)量不同，根據(jù)萬有引力提供向心力展開討論即可，注意區(qū)別中心天體的質(zhì)量不同9 A【解析】 試題分析： A、軌道不同的衛(wèi)星， 軌道半長(zhǎng)軸可以相同，周期也就相同， 故 A 正確；B、周期相同的衛(wèi)星，由于質(zhì)量未知，所以不能判斷機(jī)械能大小，故B 錯(cuò)誤； C、衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)，只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒，C 選項(xiàng)錯(cuò)誤； D、

21、即使是周期最小的近地衛(wèi)星，根據(jù)3A。? 估算，周期最小為 84 分鐘，故 D 選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選?= 2? ?考點(diǎn)：考查人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、萬有引力定律及其應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力，列式求解出線速度、角速度、周期和向心力的表達(dá)式，再進(jìn)行討論10 AB【解析】 試題分析： 在火星表面， 對(duì)質(zhì)量為m 的物體由?42?和 M ? 3，可得： ?R?33? ，選項(xiàng) A 正確；設(shè)火星的同步衛(wèi)星距火星表面的高度為h，同步衛(wèi)星的周期等于火星的4?222自轉(zhuǎn)周期 T，則4?3 ?，選項(xiàng) B 正確；設(shè)火星的第一(?+?)2 ?2 (?+ ?) ，可得： ? 2 -?4?2宇宙速度為v，由 ?

22、，可知： ?，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；火星的同步衛(wèi)星運(yùn)行的角速度?.等于火星自轉(zhuǎn)的角速度，則? 2?，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤；故選AB?考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】 解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力定律的兩個(gè)重要理論： 1、萬有引力等于重力， 2、萬有引力提供向心力，并能靈活運(yùn)用。11 D【解析】試題分析：A、 B、同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)的周期相同，運(yùn)行的角速度亦相等，則根據(jù)向心加速度a=2r 可知，同步衛(wèi)星的加速度與地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度之?比等于半徑比，1=，選項(xiàng) A、B 均錯(cuò)誤。 C、 D、同步衛(wèi)星繞地于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，第一?2?宇宙速度是近地軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，兩者都滿足萬

23、有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)?2?的向心力；即：?2= ?,由此可得： ?= ,所以有： 1= ，故 D 正確， C 錯(cuò)誤故?2?選 D考點(diǎn)：考查同步衛(wèi)星、萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】 萬有引力問題的主要處理思路是： 環(huán)繞天體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供同時(shí)掌握同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同是解決本題的關(guān)鍵12 CGMm4 2【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：2m 2 （ R h） ，其中 R 為地R hT球半徑， h 為同步衛(wèi)星離地面的高度由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以T 為一定值，根據(jù)上面等式得出：同步衛(wèi)星離地面的高度h 也為一定值，故AB 錯(cuò)誤它若在除赤道所在平面外

24、的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了 “同步 ”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上， 這是不可能的， 因此同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止不動(dòng)，因此這些衛(wèi)星可以用一根線串起來構(gòu)成一個(gè)圓，故C 正確；由于定點(diǎn)在赤道上空，不可能在高安市 上空，故 D 錯(cuò)誤故選 C點(diǎn)睛：地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度大小13 C【解析】 A、由題意知這是一顆地球同步衛(wèi)星，所以其軌道一定處于赤道正上方，角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，選項(xiàng)A，B 錯(cuò)誤；C、該衛(wèi)星高度很大，不是貼近地球表面運(yùn)行，所以其速度遠(yuǎn)小于第一宇宙速度，選項(xiàng)C 正

25、確；G Mmm 22D、如果知道該衛(wèi)星的周期與軌道半徑，根據(jù)r 可以計(jì)算出地球質(zhì)量M，r 2T但不能計(jì)算出衛(wèi)星質(zhì)量，選項(xiàng)D 錯(cuò)誤。點(diǎn)睛： 本題考查了地球衛(wèi)星軌道相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心是地球的地心，萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心；同步衛(wèi)星有四個(gè)“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期。14 AC【解析】雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度，.對(duì) m1： G m1m2m12 r1L2對(duì) m2： G m1m2m22r2 L2得： m1r1 m2r2 ，則 r1m22 r2m13由 vr 得： v1：v2r1： r2r1： r22：3所以 r12

26、L ， r23 L ，A、 C 正確， B、 D 錯(cuò)誤故選 AC。552GMv tan15 40【解析】試題分析： 由題意可知， 是要求該星球上的“近地衛(wèi)星” 的繞行速度， 也即為第一宇宙速度.設(shè)該星球表面處的重力加速度為g，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得tan =y/x ，y= 1 gt 22x=v 0t聯(lián)立解得g= 2v0 tan . tMm對(duì)于該星球表面上的物體有：G=mg，聯(lián)立解得GMt. R=2v0 tan對(duì)于繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的“近地衛(wèi)星”v2，應(yīng)有： mg=mR聯(lián)立解得 :v= 4 2GMv0 tan.t考點(diǎn)：萬有引力定律；平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.16（ 1） g2h2 （ 2） 12hR （

27、3） M2hR2Gt2tt【解析】試題分析：（ 1）根據(jù) h1 gt 2得 g2h2t 2mgv2v2hR12hR（ 2）m Rt2= t得.（ 3） mg G Mm得 M2hR2R2Gt 2考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】 本題是萬有引力與平拋運(yùn)動(dòng)的綜合， 要抓住平拋運(yùn)動(dòng)的加速度就等于重力加速度，能熟練運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法處理平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力等于重力求天體的質(zhì)量。17（ 1）3 gR2T 2（ 2） 2hv02 R月24 2Gx 2【解析】試題分析：（ 1）設(shè)地球質(zhì)量為M，月球質(zhì)量為M月 ，根據(jù)萬有引力定律及向心力公式得：GM 月MM 月(2)2 r.r2TmgG Mm.R2解得： r3gR2T 2.42（ 2）設(shè)月球表面處的重力加速度為g 月 ，小球飛行時(shí)間為t, 根據(jù)題意xv0t .h1g月t2 .2mg月GM月mR月2.解得： . M 月2hv02 R月2.Gx 2考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用.18 3200km【解析】試 題 分 析 ： 設(shè) 衛(wèi) 星 離 地 面 高 度 為h ， 地 球 質(zhì) 量 為M， 對(duì) 物 體 由 牛 頓 第 二 定 律 ，MmFG (Rh) 2 ma地面上質(zhì)量為m1 的物體Mm1，代入數(shù)據(jù)解得 h=3200kmm1