2015届高考物理第一轮课时知识点检测14.doc

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课时作业(十五)　开普勒定律　万有引力定律

1．宇宙飞船在半径为R1的轨道上运行，变轨后的半径为R2，R1>R2.宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的(　　)
A．线速度变小 B．角速度变小
C．周期变大 D．向心加速度变大
2．哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下面说法中正确的是(　　)
A．彗星在近日点的速率大于在远日点速率
B．彗星在近日点的向心加速度大于它在远日点的向心加速度
C．若彗星的周期为75年，则它的半长轴是地球公转半径的75倍
D．彗星在近日点的角速度大于它在远日点的角速度
3．如图所示，A为绕地球做椭圆轨道运动的卫星，B为地球同步卫星，P为A、B两轨道的交点．下列说法中正确的是(　　)

第3题图
A．卫星A所受万有引力完全提供向心力
B．卫星B相对地面静止，一定不会与A相撞
C．卫星B加速后其轨道可与卫星A轨道相同
D．卫星A在远地点加速后其轨道可以变成比B轨道半径更大的圆轨道
4．2010年10月1日“嫦娥二号卫星”在西昌卫星发射中心点火发射，卫星由地面发射后进入地月转移轨道，经多次变轨进入距离月球表面100km，周期为118min的工作轨道，开始对月球进行探测．经过一段时间后，如果卫星的轨道距月球高度逐渐降低，则“嫦娥二号卫星”的(　　)
A．线速度逐渐减小 B．角速度逐渐减小
C．周期逐渐减小 D．向心加速度逐渐减小
5．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(　　)
A．线速度v＝
B．角速度ω＝
C．运行周期T＝2π
D．向心加速度a＝
6．地球赤道上的物体重力加速度为g，物体在赤道上地球自转的向心加速度为a，要使赤道上的物体“飘”起来，地球的转速就应为原来的(　　)
A.倍 B.倍 C.倍 D.倍
7．“嫦娥”一号月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的一轨道半径为r，运行速率为v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时(　　)
A．r、v都将略为减小
B．r、v都将保持不变
C．r将略为减小，v将略为增大
D．r将略为增大，v将略为减小
8．近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2.设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2，则(　　)
A.＝4/3 B.＝4/3
C.＝2 D.＝2
9．2010年10月1日“嫦娥二号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面100km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，迸入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，之后，卫星在P点又经过第二次“刹车制动”，进入距月球表面100km的圆形工作轨道Ⅱ，绕月球做匀速圆周运动，如图所示．则下列说法正确的是(　　)

第9题图

A．卫星在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上长
B．卫星在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上短
C．卫星沿轨道Ⅰ经P点时的加速度小于沿轨道Ⅱ经P点时的加速度
D．卫星沿轨道Ⅰ经P点时的加速度等于沿轨道Ⅱ经P点时的加速度
10．经长期观测发现，A行星运行的轨道半径为R0，周期为T0但其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离．如图所示，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知行星B，则行星B运动轨道半径为(　　)

第10题图

A．R＝R0
B．R＝R0
C．R＝R0
D．R＝R0
11．地球半径为R，在距球心r处(r>R)有一同步卫星，另有一半径为2R的星球A，在距球心3r处也有一同步卫星，它的周期是48h，那么A星球平均密度与地球平均密度的比值为(　　)
A．9∶32 B．3∶8 C．27∶32 D．27∶46
12．假设嫦娥号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，测得其周期为T.飞船在月球上着陆后，自动机器人用测力计测得质量为m的仪器重力为P.已知引力常数为G，由以上数据可以求出的量有(　　)
(1)月球的半径
(2)月球的质量
(3)月球表面的重力加速度
(4)月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度
(5)月球的平均密度
(6)月球绕地球做匀速圆周运动的周期
A．(1)(2)(3)(6) B．(1)(2)(3)(4)(5)
C．(1)(2)(3)(5) D．(2)(3)(4)(5)

课时作业(十五)　开普勒定律　万有引力定律
　1.D　【解析】 根据公式＝m＝mω2R＝mR解得v＝　ω＝　T＝2π ，可见当R变小之后，线速度v变大，角速度ω变大，周期T变小，所以A、B、C错误，向心加速度a＝.当R变小时a变大，所以D正确．
　2.ABD　【解析】 由G＝m得在近日点速率大于在远日点速率，在近日点向心加速度大于在远日点向心加速度，AB正确；由G＝mω2r，近日点角速度较大，D正确；由开普勒第三定律可知＝＝752，R星＝R地．C错；故选ABD.
　3.D　【解析】 A作椭圆运动，所以万有引力也提供A离心力，因为A、B卫星轨道相交于P点，同AB可能相撞，B卫星加速后，即作离心运动，随着半径的增大，万有引力减小，则B继续做半径变大后的匀速圆周运动，而不是椭圆运动．故ABC错，D正确，故选D.
　4.C　【解析】 卫星环绕月球做匀速圆周运动，由G＝m＝mω2r＝m()2r知，v＝，ω＝，T＝，所以当r减小时，线速度增大，A错；角速度增大，B错；周期减小，C对；由a＝，r减小时，加速度增大，D错．
　5.AC　【解析】 由万有引力等于向心力G＝m可得线速度v＝，选项A正确；角速度ω＝v/R＝＝，选项B错误；运行周期T＝2πR/v＝
2π，选项C正确；由G＝ma可得向心加速度a＝，选项D错误．
　6.B　【解析】 赤道上的物体随地球自转时：G＋FN＝mR0ω2＝ma，其中FN＝mg.要使赤道上的物体“飘”起来，即变为近地星，则应有FN＝0，于是G＝mR0ω′2，所以＝.
　7.C　【解析】 当探测器飞越月球上一些环形山中的质量密集区的上空时，相当于探测器和月球重心间的距离变小了，由万有引力定律F＝可知，探测器所受月球的引力将增大，这时的引力略大于探测器以原来轨道半径运行所需要的向心力，探测器将做靠近圆心的运动，使轨道半径略为减小，而且月球的引力对探测器做正功，使探测器的速度略微增加，故A、B、D错误，C正确．
　8.B　【解析】 因为近地卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力全部用来提供向心力，即有G＝m r，可得 r＝，又可认为万有引力与重力相等，故有G＝mg，所以mg＝mr，由此可得：g＝r，将r＝代入得：g＝·＝·＝，即g∝，所以＝，B正确．
　9.AD　【解析】 由图可知，卫星轨道Ⅰ半长轴大于轨道Ⅱ，由开普勒定律可知，卫星在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上长，选项A正确B错误；卫星在同一点所受引力相同，其加速度相同，卫星沿轨道Ⅰ经P点时的加速度等于沿轨道Ⅱ经P点时的加速度，选项D正确C错误．
　10.A　【解析】 A行星发生最大偏离时，A、B行星与恒星在同一直线上且位于恒星同一侧，设行星B的运行周期为T，半径为R，则有t0－t0＝2π，所以T＝，同开普勒第三定律得＝，R＝R0，所以选项A正确．
　11.C　【解析】 根据万有引力提供向心力有＝mr可得，计算中心天体质量的公式为M＝；根据题意，A星球的同步卫星的轨道半径是地球同步卫星轨道半径的3倍，而周期是地球同步卫星运行周期的2倍，所以A星球的质量是地球的＝倍，即M星＝M地，已知A星球的半径是地球半径的2倍，那么其体积是地球体积的8倍，即V星＝8V地，所以＝·＝·＝，选项C正确．本题答案为C.
　12.C　【解析】 自动机器人用测力计测得质量为m的仪器重力为P，可知月球表面的重力加速度为g＝P/m，由于登月飞船绕月球表面做匀速圆周运动，故g＝(2π/T)2R，可以求出月球半径，由月球表面万有引力近似等于重力GMm/R2＝mg，可以求出月球质量M，将月球视为理想球体，可以求出月球的平均密度ρ＝3π/GT2，至于(4)、(6)从本题条件无法求出，故答案C正确．

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

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