20xx粵教版高中物理必修2第三章萬有引力定律及其應(yīng)用章末小結(jié)與檢測-文庫吧資料
2024-12-17 13:31本頁面
【正文】 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力的陸地太空兩用汽車，沿赤道行駛并且汽車相對 于地球速度可以任意增加，不計空氣阻力，當(dāng)汽車速度增加到某一值時，汽車將離開 地球成為繞地球做圓周運動的“航天汽車”，對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，它對地面的壓力增大 B．當(dāng)汽車離開地球的瞬間速度達到 28 440 km/h C．此“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為 1 h D．在此“航天汽車”上彈簧測力計無法測量力的大小 解析：汽車受到的萬有引力提供向心力和重力，在速度增加時，向心力增大，則重力減小，對地面的壓力則減小，選項 A錯誤．若要使汽車離開地球，必須使汽車的速度達到第一宇宙速度 km/s＝ 28 440 km/h，選項 B 正確．此時汽車的最小周期為 T＝ 2π r3GM＝ 2π R3gR2＝ 2πRg＝ 5 024 s＝ min，選項 C錯誤．在此“航天汽車”上彈簧產(chǎn)生形變?nèi)匀划a(chǎn)生彈力，選項 D錯誤． 答案： B 3．關(guān)于地球同步衛(wèi)星下列判斷正確的是 ( ) A．運行速度大于 km/s B．離地面高度一定，相對地面靜止 C．繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度小 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，因同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步， 即 T、 ω 相同，因此其相對地面靜止，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；因同步衛(wèi)星周期 T 同 ＝ 24小時，月球繞地球轉(zhuǎn)動周期 T 月 ＝ 30 天，即 T 同 ＜ T 月 ，由公式 ω ＝ 2πT 得， ω 同 ＞ ω 月 ，故 C 錯；同步衛(wèi)星與靜止在赤道上的物體具有共同的角速度，由公式 an＝ rω 2，可得： a同a物＝ R＋ hR ，因軌道半徑不同，故其向心加速度不同， D錯誤． 答案： B 4． (2021在推導(dǎo)的過程中思路要清晰，量綱要相符、形式要相同，表面上看是一件很難的事，其實只要試幾次即可。 答案 ： AD 點評 ： 此題 不能靠單純分析量綱來驗證結(jié)論，各選項都符合量綱，無法求解。 引入地球表面處的重力加速度 g0，0 2MgGR? ③ 由①③可得 223 024R T gr ??與 22324abcr ??相比，形式相同，并且符合選項中的要求。已知式中 a的單位是 m， b的單位是 s， c的單位是 m／ s2，則 ( ) A． a是地球半徑， b是地球自轉(zhuǎn)的周期， c是地球表面處的重力加速度； B． B． a是地球半徑， b是同步衛(wèi)星統(tǒng)地心運動的周期 ， c是同步衛(wèi)星的 加速度 C． C． a是赤道周長， b是地球自轉(zhuǎn)周期， c是同步衛(wèi)星的加速度； D． D． a是地球半徑， b是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期， c是地球表面處的重力加速度 解析： 由 22 2()MmG m rrT??，可得： 2324GMTr ?? ① 與題目中給出的 22324abcr ??相比需再做進一步處理。 答案： D 三、地球同步衛(wèi)星問題 地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱對地靜止衛(wèi)星，是運行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，星距離地球的高度約為 36000 km，衛(wèi)星的運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同、運行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道、運行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時間相等，即 23時 56分 4秒，衛(wèi)星在軌道上的繞行速度約為 /秒，其運行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度。而不同軌道半徑上穩(wěn)定運行衛(wèi)星的
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