2020学年高二物理暑假作业 万有引力理论的成就 宇宙航行 5页

物 理（万有引力理论的成就 宇宙航行 习题课） ‎ ‎____月____日 星期________‎ ‎【能力训练】‎ ‎1.我国已建成了酒泉、太原、西昌航天城，假如还要建立一个航天城，为了发射卫星时尽可能节约火箭中的燃料，下列自南向北的城市中，你认为最合适的是（ ）‎ A.三亚 B.福州 C.杭州 D.大连 ‎2. 假设在质量与地球相同、半径为地球半径两倍的天体上进行运动比赛，那么与在地球上的比赛成绩相比，下列说法正确的是 （ ）‎ A.同一跳高运动员的成绩会更好 B.用弹簧秤称体重时，体重数值变得更小 C.从静止状态降落的棒球经过相同时间运动的速度更小 D.用手投出的篮球，水平方向的分速度更大 ‎3.人造卫星的天线偶然折断了，天线将 （ 　）‎ A.作自由落体运动，落向地球 B.作抛体运动，落向地球 C.沿轨道切线方向飞出，远离地球 D.继续和卫星一起沿轨道运动 A B C ‎4. 如图所示，、、是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星，下列说法正确的是 （ ）‎ A.、的线速度相等且大于的线速度 B.、的周期相等且大于的周期 C.、的向心加速度相等且大于的向心加速度 D.若的速率增大可追上同一轨道上的 ‎5.三个人造地球卫星、、，在地球的大气层外沿如图所示的方向做匀速圆周运动，已知，则三个卫星 （ ）‎ A.线速度大小的关系是 B.周期关系是 C.向心力大小的关系是 D.轨道半径和周期的关系是 ‎6.如图所示，有、两颗行星绕同一恒星做圆周运动，转动方向相同，行星周期为，行星周期为，在某一时刻两行星第一次相遇（即两行星相距最近），则 ‎（ ）‎ A B A.经过时间两行星将第二次相遇 B.经过时间两行星将第二次相遇 C.经过时间两行星将第一次相距最远 D.经过时间两行星将第一次相距最远 ‎7.(2000年全国高考题)某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变。每次测量中卫星的运动可近似看做圆周运动，某次测量卫星的轨道半径为，后来为，。以、表示卫星在这两个轨道上的动能，、表示卫星在这两个轨道上绕地球运动的周期，则（ ）‎ A.， B.，‎ C.， D.，‎ ‎8.（1998年上海市高考题）发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于 点，轨道2、3相切于点（如图），则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法正确的是 （ ）‎ A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C.卫星在轨道1上经过点时的加速度大于它在轨道2上的经过点时的加速度 D.卫星在轨道2时经过点时的加速度等于它在轨道3上经过点时的加速度 ‎9.用火箭把宇航员送到月球上，如果他已知月球的半径，那么他用一个弹簧秤和一个已知质量的砝码，能否测出月球的质量？应该怎样测量？‎ ‎10.某小报登载：某年某月某日，某国发射了一颗质量为‎100kg，周期为1h的人造环月卫星，一位同学记不住引力常量的数值且手边没有可查找的资料，但他记得月球半径约为地球半径的，月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的，经过推理，他认定该报道是假新闻，试写出他的论证方案。‎ ‎【素质提高】‎ ‎11.一艘宇宙飞船飞近一个不知名的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道，宇航员进行预定的考察工作，宇航员能不能仅用一只表通过测定时间来测定该行星的密度？说明理由及推导过程。‎ ‎12.经过用天文望远镜长期观测，人们在宇宙中发现了许多双星系统。所谓双星系统是由两个星体构成的天体系统，其中每个星体的线度都远远小于两个星体之间的距离，根据对双星系统的光度学测量确定，这两个星体中的每一个星体都在绕两者连线中的某一点作圆周运动，星体到该点的距离与星体的质量成反比，一般双星系统与其它星体距离都很远，除去双星系统中两个星体之间相互作用的万有引力外，双星系统所受其它天体的作用都可以忽略不计（这样的系统称为孤立系统）。 现根据对某一双星系统的光度学测量确定，该双星系统中每个星体的质量都是m，两者的距离是L。（万有引力恒量为G）‎ ‎⑴ 试根据动力学理论计算该双星系统的运动周期T0。‎ ‎⑵ 若实际观测到该双星系统的周期为T，且。为了解释T与T0之间的差异，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种用望远镜观测不到的暗物质。作为一种简化模型，我们假定认为在这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着这种暗物质，若不考虑其它暗物质的影响，试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度。‎ 六 万有引力理论的成就 宇宙航行 ‎1．A 2.ABC 3.D 4.B 5.ABD 6.BD 7.C 8.BD ‎9.测出砝码在月球表面上的重力，‎ ‎10．算出环月卫星的最小周期，故假新闻 ‎11．用表测出飞船飞行一圈的时间，‎ ‎12.(1) (2) ‎