2021届高三物理一轮复习力学万有引力与航天万有引力定律的应用一般人造卫星专题练习

2021届高三物理一轮复习力学万有引力与航天万有引力定律的应用一般人
造卫星专题练习
一、填空题
1．把一颗质量为2t 的人造地球卫星送入环绕地球运行的圆形轨道，已知地球质量为6×1024kg ，半径为
6.4×103km ．这颗卫星运行的周期是_______h
2．万有引力定律122
m m F G r 是科学史上最伟大的定律之一，是人类迈向太空的理论基础．神舟七号宇宙飞船绕地球做圆周运动的向心力是由万有引力提供的，飞船做圆周运动的轨道半径为r ，地球质量为M，万有引力常量为G ．则神舟七号宇宙飞船做圆周运动的向心加速度的表达式为_____ (用字母G，M，r 表示)， 3．质量为m 的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M ，月球半径为R ，月球表面重力加速度为g ，引力常量为G ，不考虑月球自转的影响，则航天器的线速度v，________，角速度ω， ________，运行周期T，________，向心加速度a，________，
4．两颗地球卫星A 和B 的轨道半径之比r A ，r B =1，4，则它们绕地球做匀速圆周运动的线速度之比v A ，v B =_________；运动周期之比T A ，T B =__________，
5．为了充分利用地球自转的速度，人造卫星发射时，火箭都是从___向____（填东、南、西、北）发射．考虑这个因素，火箭发射场应建在纬度较_____（填高或低）的地方较好．
6．宇航员站在某星球表面上用弹簧秤称量一个质量为m 的砝码，示数为F ，已知该星球半径为R ，则这个星球表面的人造卫星的运行线速度v 为_______________，
7．地球卫星因受大气阻力作用，轨道半径逐渐缓慢减小时，万有引力将_______，速度将______。

（均选填增大、减小、不变）
8．人造地球卫星A，B 绕地球做圆周运动,它们距地面的高度分别为h A 和h B ，地球半径为R ，则它们速度之比为V A : V B =______；周期之比为T A : T B =______，
9．天宫二号绕地球做匀速圆周运动，在这种环境中无法用天平测量物体的质量．宇航员利用以下实验测量物体的质量：图中O 点装有一力传感器（大小不计），小物体通过细绳与传感器连接，将细绳拉直，给物体一个初速度，让它在桌面上绕O 点转动；读得拉力传感器示数F 、测得小球转动n 圈的时间为t 、细绳长为L ，
(1)在天宫二号中不能直接用天平测量物体质量的原因是______________________，
(2)该小物体的质量m=__________________（用所测物理量符号表示），
10．A，B为地球周围的两颗卫星，它们离地的高度分别为h1，h2，已知地球半径为R，A，B的线速度大小之比为_____________，A，B的角速度之比为______________，
11．在太阳系中，有八大行星绕着太阳运行，按着距太阳的距离排列，由近及远依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，如果把这些行星的运动近似为匀速圆周运动，那么它们绕太阳运行一周所用的时间最长的是_______，运行角速度最大的是_________，
12．“东方一号”人造地球卫星A和“华卫二号”人造地球卫星B，它们的质量之比为mA∶mB=1∶2，它们的轨道半径之比为2∶1，则卫星A与卫星B的线速度大小之比
______向心加速度大小之比_______
13．行星A和行星B都是均匀球体，A与B的质量比为2，1，A与B的半径比为1，2，行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期为T a，行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为T b，两卫星轨道都非常接近各自的行星表面，则它们的运动周期比T a，T b为________
14．有两颗人造地球卫星，质量之比是m1∶m2=2∶1，运行速度之比是v1∶v2=2∶1。

①它们周期之比T1∶T2=________________。

②所受向心力之比F1∶F2=_______________。

15．某科学家估测一个密度约为1.5×103kg/m3的液态星球是否存在，他的主要依据之一就是它的自转周期，假若它存在，其自转周期最小值约为_____s．（结果保留一位有效数字）
二、解答题
16．有一探测卫星在地球赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，已知地球质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，探测卫星绕地球运动的周期为T，求：
(1)探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径；
(2)探测卫星绕地球做匀速圆周运动时的速度大小；
(3)在距地球表面高度恰好等于地球半径时，探测卫星上的观测仪器某一时刻能观测到的地球表面赤道的最大弧长（此探测器观测不受日照影响，不考虑空气对光的折射）．
17．已知“天宫一号”在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g．求：
（1）地球的密度为多少
（2）“天宫一号”在该圆轨道上运行时速度v的大小；
18．我国航天事业的了令世界瞩目的成就，其中嫦娥三号探测器与2013年12月2日凌晨1点30分在四川省西昌卫星发射中心发射，2013年12月6日傍晚17点53分，嫦娥三号成功实施近月制动顺利进入环月轨
道，它绕月球运行的轨道可近似看作圆周，如图所示，设嫦娥三号运行的轨道半径为r，周期为T，月球半径为R．
(1)嫦娥三号做匀速圆周运动的速度大小
(2)月球表面的重力加速度
(3)月球的第一宇宙速度多大．
参考答案
1．1.4 2．GM/r2 3
2g4．2:1 1:8
5．西东低6
7．增大增大
8
33
22
():()
A B
R h R h
++9．物体处于完全失重状态
2
22
4
Ft
n L
π
10．
11．海王星
水星12．1:4
13．1:4；14．1∶8 32∶1 15．1×104s
16．(1)
r=(2) v=(3)
2π
3
BC
R
L=17．(1)
3
4
g
GR
π
(2)
18．(1) 2r
T
π
；(2)
23
22
4r
T R
π
；(3)。