20xx粵教版高中物理必修2第三章萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用章末小結(jié)與檢測(cè)(編輯修改稿)
2025-01-14 13:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 步，衛(wèi)星的高度和速率就被確定 B．同步衛(wèi)星的角速度雖已被確定，但高度和速率可以選擇，高度增加 ，速率增大；高度降低，速率減小，仍同步 C．我國(guó)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星的周期是 114分鐘，比同步衛(wèi)星的周期短，所以第一顆人造地球衛(wèi)星離地面的高度比同步衛(wèi)星低 D．同步衛(wèi)星的速率比我國(guó)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星的速率大 解析：同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同步，即它們的周期 (T)相同，設(shè)同步衛(wèi)星繞地心近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力由衛(wèi)星 (m)和地球 (M)間的萬(wàn)有引力提供；設(shè)地球半徑為 R，同步衛(wèi)星高度為 h，因?yàn)?F 引 ＝ F 向 ，所以 G MmR＋ h 2＝ m4π2T2 (R＋ h)．得 h＝3 GMT24π － R，可見， h一定． 由 GMmR＋ h 2＝ m v2R＋ h 得： v＝GMR＋ h， 可見 v一定．所以，選項(xiàng) A是正確的． 由于同步衛(wèi)星的周期確定，即角速度確定，則 h和 v均隨之確定，不能改變，否則不同步，所以選項(xiàng) B是錯(cuò)的． 由 h＝3 GMT24π 2－ R可知，當(dāng) T變小時(shí)， h變小，可見，第一顆人造衛(wèi)星離地面的高度比同步衛(wèi)星低，速率比同步衛(wèi)星大，故選項(xiàng) C正確， D錯(cuò)誤 ． 答案： AC 第三 章 萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用 單元測(cè)試 （時(shí)間 50分鐘，滿分 100分） 一 .單項(xiàng)選擇題 （本題共 4小題，每小題 4分，共 16分。在每一小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求） ．發(fā)射場(chǎng)一般選擇在盡可能靠近赤道的地方，如 圖 342所示．這樣選址的優(yōu)點(diǎn)是，在赤道附近 ( ) A．地球的引力較大 B．地球自轉(zhuǎn)線速度較大 C．重力加速度較大 D．地球自轉(zhuǎn)角速度較大 圖 342 解析：為了節(jié)省能量，而沿自轉(zhuǎn)方向發(fā)射，衛(wèi)星繞地球自轉(zhuǎn)而具有的動(dòng)能在赤道附近最大，因而使發(fā)射更節(jié)能．故選 B. 答案： B 2．某同學(xué)設(shè)想駕駛一輛由火箭作動(dòng)力的陸地太空兩用汽車，沿赤道行駛并且汽車相對(duì) 于地球速度可以任意增加，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)汽車速度增加到某一值時(shí)，汽車將離開 地球成為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的“航天汽車”，對(duì)此下列說法正確的是 (R＝ 6400 km，取 g＝ 10 m/s2)( ) A．汽車在地面上速度增加時(shí)，它對(duì)地面的壓力增大 B．當(dāng)汽車離開地球的瞬間速度達(dá)到 28 440 km/h C．此“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期為 1 h D．在此“航天汽車”上彈簧測(cè)力計(jì)無(wú)法測(cè)量力的大小 解析：汽車受到的萬(wàn)有引力提供向心力和重力，在速度增加時(shí)，向心力增大，則重力減小，對(duì)地面的壓力則減小，選項(xiàng) A錯(cuò)誤．若要使汽車離開地球，必須使汽車的速度達(dá)到第一宇宙速度 km/s＝ 28 440 km/h，選項(xiàng) B 正確．此時(shí)汽車的最小周期為 T＝ 2π r3GM＝ 2π R3gR2＝ 2πRg＝ 5 024 s＝ min，選項(xiàng) C錯(cuò)誤．在此“航天汽車”上彈簧產(chǎn)生形變?nèi)匀划a(chǎn)生彈力，選項(xiàng) D錯(cuò)誤． 答案： B 3．關(guān)于地球同步衛(wèi)星下列判斷正確的是 ( ) A．運(yùn)行速度大于 km/s B．離地面高度一定，相對(duì)地面靜止 C．繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度小 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 解析：由萬(wàn)有引力提供向心力得： GMmr2 ＝ mv2r ， v＝GMr ，即線速度 v隨軌道 半徑 r的增大而減小， v＝ km/s為第一宇宙速度即環(huán)繞地球表面運(yùn)行的速度；因同步衛(wèi)星軌道半徑比地球半徑大很多，因此其線速度應(yīng)小于 km/h，故 A錯(cuò)，因同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步， 即 T、 ω 相同，因此其相對(duì)地面靜止，由公式 GMmR＋ h 2＝ m(R＋ h)ω 2得： h＝3 GMω 2－ R，因G、 M、 ω 、 R均為定值，因此 h一定為定值，故 B對(duì)；因同步衛(wèi)星周期 T 同 ＝ 24小時(shí)，月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)周期 T 月 ＝ 30 天，即 T 同 ＜ T 月 ，由公式 ω ＝ 2πT 得，
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