20xx粵教版高中物理必修2第三章第三節(jié)飛向太空(編輯修改稿)
2025-01-14 13:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 時(shí)的加速度 圖 3－ 3－ 4 D．衛(wèi)星在軌道 2上經(jīng)過(guò) P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道 3上經(jīng)過(guò) P點(diǎn)時(shí)的加速度 解析：由于萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有 GMmr2 ＝ mv2r ＝ mω2r，所以 v＝GMr 、 ω ＝GM r1r3，則 v1v ω 1ω 3， A錯(cuò) B對(duì)； Q點(diǎn)是圓周軌道1與橢圓軌道 2的相切點(diǎn)，由于萬(wàn)有引力提供向心力，則有 GMmr2 ＝ ma 向 ，所以 a 向 ＝ GMr2 .顯然，衛(wèi)星在經(jīng)過(guò)圓周軌道 1上的 Q點(diǎn)和在經(jīng)過(guò)橢圓軌道 2上的 Q點(diǎn)時(shí)具有的向心加速度均為 a 向＝ GMr2， C錯(cuò)；同理可得 D對(duì)． 隨 堂練習(xí) 一、單項(xiàng)選擇題 1．在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船內(nèi)，下列儀器可以正常使用的有 ( D ) A．天平 B．彈簧測(cè)力計(jì) C．桿秤 D．酒精溫度計(jì) 解析：繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船內(nèi)處于完全失重狀態(tài)，故選項(xiàng) D對(duì)． 2．人造地球衛(wèi)星進(jìn)入軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下面的說(shuō)法中正確的是 ( C ) A．衛(wèi)星內(nèi)的物體處于完全失重狀態(tài)，衛(wèi)星本身沒(méi)有失重 B．衛(wèi)星內(nèi)的物體不再受重力作用 C．衛(wèi)星內(nèi)的物體仍受重力作用 D．衛(wèi)星內(nèi)的物體不受重力的作用而只受向心力的作用 解析：人造地球衛(wèi)星進(jìn)入軌道運(yùn)行處于完全失重狀態(tài)，仍 受重力作用，這時(shí)，重力全部用于提供向心力，故選項(xiàng) C對(duì)． 3．繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星內(nèi)有一質(zhì)量為 2 kg的物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，這個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) ( A ) A．等于零 B．等于 20 N C．大于 20 N D．小于 20 N 解析：人造地球衛(wèi)星在軌道內(nèi)只受地球?qū)λ娜f(wàn)有引力作用，且用于提供它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，選項(xiàng) A對(duì)． 4．通信衛(wèi)星繞地球赤道運(yùn)轉(zhuǎn)，其周期與地球周期相同，這種衛(wèi)星稱(chēng)為同步衛(wèi)星，由地面看，此衛(wèi)星像是懸在高空中靜止不動(dòng)，有關(guān)同步衛(wèi)星的敘述正確的是 ( D ) A．它的位置太高，不會(huì)受地 球引力的作用，所以能懸在高空靜止 B．它受到太陽(yáng)的引力恰好等于地球?qū)λ囊? C．它受到月亮的引力恰好等于地球?qū)λ囊? D．它受到地球的引力恰好等于它繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力 解析：同步衛(wèi)星在軌道內(nèi)只受地球?qū)λ娜f(wàn)有引力作用，且用于提供它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，選項(xiàng) D對(duì)． 5．關(guān)于繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星 ( D ) A．衛(wèi)星的軌道半徑越大，其線(xiàn)速度越小，因此發(fā)射越容易 B．衛(wèi)星的軌道半徑越大，其線(xiàn)速度越大，因此發(fā)射越困難 C．由于第一宇宙速度為 km/s是恒定的，因此，發(fā)射任何衛(wèi)星難易程度 是相同的 D．由于最小發(fā)射速度是剛好能使物體繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，因此軌道半徑越大，發(fā)射越困難 解析：當(dāng)沿地球自轉(zhuǎn)的切線(xiàn)方向發(fā)射人造地球衛(wèi)星時(shí)，速度達(dá)到 km/s，剛好能繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若軌道半徑增大時(shí)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解，必須要有豎直方向的分速度，因而發(fā)射速度將變大，因此，軌道半徑越大發(fā)射越困難． 二、雙項(xiàng)選擇題 6．航天技術(shù)的不斷發(fā)展，為人類(lèi)探索宇宙創(chuàng)造了條件， 1988年發(fā)射的“月球勘探者號(hào)”空間探測(cè)器，運(yùn)用最新科技手段對(duì)月球進(jìn)行近距離勘探，在月球重力分布、磁場(chǎng)分布及元素測(cè)定等方面 取得最新成果，探測(cè)器在一些環(huán)形山中央發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量密集區(qū)，當(dāng)飛越這些重力異 常區(qū)域時(shí) ( AC ) A．探測(cè)器受到的月球?qū)λ娜f(wàn)有引力將變大 B．探測(cè)器運(yùn)行的軌道半徑將變大 C．探測(cè)器飛行的速度將變大 D．探測(cè)器飛行的速度將變小 解析：由于在質(zhì)量密集區(qū)域，由 F＝ GMmr2 ，可知月球?qū)λ娜f(wàn)有引力變大，此時(shí) Fmv2r 而做近心運(yùn)動(dòng)，半徑減小，由 v＝ GMr可知 v增大，故選項(xiàng) A、 C正確． 課后鞏固提升 一、單項(xiàng)選擇題 1．人造地球衛(wèi)星在運(yùn)行中，火箭 沿線(xiàn)速度反向噴火，噴火后在新的軌道上仍能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則 ( C ) A． a減小， T增大， r減小 B． a減小， T減小， r減小 C． a減小， T增大， r增大 D． a增大， T減小， r增大 解析：當(dāng)火箭沿線(xiàn)速度反向噴火，人造衛(wèi)星由于反沖作用，線(xiàn)速度增大，將做離心運(yùn)動(dòng)進(jìn)入新軌道，故 r增大，由 GMmr2 ＝ ma 和 GMmr2＝ m4π2T2 r，知 a減小， T增大，選項(xiàng) C對(duì)． 2．可發(fā)射這樣一顆人造衛(wèi)星，其圓形軌道滿(mǎn)足下列條件 ( C ) A．與地球表面上某 一緯度線(xiàn) (非赤道 )是共面的同心圓 B．與地球表面上某一經(jīng)度線(xiàn)是共面的同心圓 C．與地球表面上的赤道線(xiàn)是共面的同心圓 D．以上說(shuō)法都不正確 解析： 人造地球衛(wèi)星飛行時(shí) ,地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力提供向心力 ,且指向地心 ,若衛(wèi)星的軌道與地球上某緯度線(xiàn)共面 ,則向心力便不指向地心了 ,所以 A 是錯(cuò)誤的 .地球自轉(zhuǎn)時(shí) ,地球上的經(jīng)度線(xiàn)隨之轉(zhuǎn)動(dòng) ,而衛(wèi)星軌道平面并不隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，所以 B是錯(cuò)誤的 . 3．繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星內(nèi)有一質(zhì)量為 1 kg的物體，下列說(shuō)法正確的是 ( A ) A．將物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，示數(shù)等于零 B．將物體掛在彈簧 測(cè)力計(jì)上，示數(shù)小于 N C．將物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，示數(shù)一定等于 N D．將物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，示數(shù)可能為 N 解析：繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星內(nèi)部的物體均處于完全失重狀態(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為零，選項(xiàng) A對(duì)． 4． 1989年 10月 18日，人類(lèi)發(fā)射的“伽利略號(hào)”木星探測(cè)器進(jìn)入太空，于 1995年 12月 7 日到達(dá)木星附近，然后繞木星運(yùn)轉(zhuǎn)并不斷發(fā)回拍攝到的照片，于 2021 年耗盡所有備用燃料墜入木星大氣層而銷(xiāo)毀，人類(lèi)發(fā)射該探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)為 ( C ) A．等于 km/s B．大于 km/s而小于 km/s C．大于 km/s而小于 km/s D．大于 km/s 解析：因?yàn)槊撾x地球進(jìn)入太陽(yáng)系，所以大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度． 5．衛(wèi)星在到達(dá)預(yù)定的圓周軌道之前，運(yùn)輸火箭的最后一節(jié)火箭仍和衛(wèi)星連接在一起 (衛(wèi)星在前，
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