第六章萬有引力及航天綜合復(fù)習(xí)[含答案解析](完整版)
【正文】 ，使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度；v2 = km/s．⑶ 第三宇宙速度：又叫 速度，使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度；v3 = km/s．4．衛(wèi)星：⑴ 模型：某一天體周圍有繞其做圓周運動的物體，該物體叫做該天體的衛(wèi)星．在研究過程中，一般僅考慮兩者之間的萬有引力，其忽略其他星體對它們的作用，且視為勻速圓周運動．⑵ 基本原理：萬有引力提供向心力 Fn = GMm/r2；Fn = man 其中an = v2/r、an = ω2r、an = (2π/T)2r．⑶ 同步衛(wèi)星：相對地球靜止的衛(wèi)星．其特點：① 周期一定：與地球自轉(zhuǎn)周期相同，即T = h；② 角速度一定：與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同；③ 高度一定：衛(wèi)星離地面的高度h = ；（寫公式，下同）④ 速率一定：v = ；⑤ 軌道平面一定：軌道平面與 共面． 二．思考與練習(xí) 思維啟動 1．太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道．下列4幅圖是用來描述這些行星運動所遵從的某一規(guī)律的圖象．圖中坐標(biāo)系的橫軸是lg(T/T0)，縱軸是lg(R/R0)；這里T和R分別是行星繞太陽運行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑，T0和R0分別是水星繞太陽運行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑．下列4幅圖中正確的是（ ）2．關(guān)于萬有引力公式F = Gm1m2/r2，以下說法中正確的是 （ ）A．公式只適用于星球之間的引力計算，不適用于質(zhì)量較小的物體B．當(dāng)兩物體間的距離趨近于0時，萬有引力趨近于無窮大C．兩物體間的萬有引力也符合牛頓第三定律D．公式中引力常量G的值是牛頓規(guī)定的3．關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列表述正確的是 （ ）A．第一宇宙速度又叫脫離速度 B．第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度C．第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關(guān) D．第一宇宙速度跟地球的半徑無關(guān)4．如圖所示是牛頓研究拋體運動時繪制的一幅草圖，以不同速度拋出的物體分別沿a、b、c、d軌跡運動，其中a是一段曲線，b是貼近地球表面的圓，c是橢圓，d是雙曲線的一部分．已知引力常量為G、地球質(zhì)量為M、半徑為R、地球附近的重力加速度為g．以下說法中正確的是 （ ）A．沿a運動的物體初速度一定小于B．沿b運動的物體速度等于 C．沿c運動的物體初速度一定大于第二宇宙速度D．沿d運動的物體初速度一定大于第三宇宙速度 三．考點分類探討 典型問題 〖考點1〗萬有引力定律的應(yīng)用【例1】假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體．一礦井深度為d．已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零．礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為（ ）A．1– B．1 + C． D．【變式跟蹤1】美國航空航天局發(fā)射的“月球勘測軌道器”LRO，LRO每天在50 km的高度穿越月球兩極上空10次．若以T表示LRO在離月球表面高度h處的軌道上做勻速圓周運動的周期，以R表示月球的半徑，則 （ ）A．LRO運行時的向心加速度為4π2R/T2 B．LRO運行時的向心加速度為4π2(R+h)/T2C．月球表面的重力加速度為4π2R/T2 D．月球表面的重力加速度為4π2(R+h)3/(T2R2)〖考點2〗對宇宙速度的理解及計算【例2】我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，將巴基斯坦通信衛(wèi)星1R（Paksat – 1R）成功送入地球同步軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功．關(guān)于成功定點后的“1R”衛(wèi)星，下列說法正確的是（ ）A．運行速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度B．離地面的高度一定，相對地面保持靜止[來源:]C．繞地球運行的周期比月球繞地球運行的周期大D．向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等【變式跟蹤2】“靜止”在赤道上空的地球同步氣象衛(wèi)星把廣闊視野內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)發(fā)回地面，為天氣預(yù)報提供準(zhǔn)確、全面和及時的氣象資料．設(shè)地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，下列說法中正確的是 （ ）A．同步衛(wèi)星運行速度是第一宇宙速度的 1/n倍B．同步衛(wèi)星的運行速度是地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體速度的 1/n 倍C．同步衛(wèi)星運行速度是第一宇宙速度的 倍D．同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的 倍〖考點3〗天體運動中的基本參量的求解及比較【例3】2011年8月，“嫦娥二號”成功進(jìn)入了環(huán)繞“日地拉格朗日點”的軌道，我國成為世界上第三個造訪該點的國家．如圖所示，該拉格朗日點位于太陽和地球連線的延長線上，一
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