2018届高考物理知识点第一轮复习教案11 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第4讲 万有引力与航天

A．卫星的速度和角速度 B．卫星的质量和轨道半径 C．卫星的质量和角速度 D．卫星的运行周期和轨道半径

v

解析： 根据线速度和角速度可以求出半径r＝ω，根据万有引v2v2rv3GMm

力提供向心力则：r2＝mr，整理可以得到：M＝G＝Gω，故选项A正确；由于卫星的质量m约掉，故与卫星的质量无关，故选项GMm2π

B、C错误；若知道卫星的周期和半径，则r2＝m(T)2r，整理得到4π2r3

M＝GT2，故选项D正确。

答案： AD

6．(2016·全国乙卷·17)利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯。目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍。假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为( )

A．1 h B．4 h C．8 h

D．16 h

解析： 万有引力提供向心力，对同步卫星有： GMm4π24π2r3r2＝mrT2，整理得GM＝T2 当r＝6.6R地时，T＝24 h

若地球的自转周期变小，轨道半径最小为2R地 三颗同步卫星A、B、C如图所示分布

4π2?6.6R地?34π2?2R地?3

则有解得T′≈答案： T2＝T

6＝4 h，选项B

T′2 B正确。 课时作业

(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、选择题(1～7题为单项选择题，8～11题为多项选择题) 1.

如图所示是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星，关于各物理量的关系，下列说法正确的是( )

A．线速度vAFB>FC C．角速度：ωA>ωB>ωC D．向心加速度aA

解析： 因为卫星的质量大小关系不知，所以卫星的万有引力大v2Mm

小关系无法判断，B错误；卫星绕地球做圆周运动，有Gr2＝mr＝mrω2＝ma向，得v＝

GM

r，ω＝

GMGM

，a＝由于rAvB>vC，ωA>ωB>ωC，aA>aB>aC，故A、D错误，C正确。

答案： C

2．在地球表面某高度处以一定的初速度水平抛出一个小球，测得水平射程为x。在另一星球表面以相同的水平速度抛出该小球，需将高度降低一半才可以获得相同的水平射程。忽略一切阻力。设地球表面重力加速度为g，该星球表面的重力加速度为g′，则g∶g′为( )

A．1∶2 B．1∶2

C.2∶1 D．2∶1

1h1

解析： 因为x＝v0t，h＝2gt2，而x＝v0t′，2＝2g′t′2，联立g

可得＝2。

g′

答案： D

3．(2017·湖南十三校二联)据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。假设该行星质量约为地球质量的6.4倍，半径约为地球半径的2倍。那么，一个在地球表面最多能举起64 kg物体的人在这个行星表面能举起的物体最大质量为(地球表面重力加速度g＝10 m/s2)( )

A．40 kg C．60 kg

B．50 kg D．30 kg

MmGM解析： 由mg＝GR2得g＝R2 g行M行R2地

则：＝ g地M地R2行

又M行＝6.4M地，R行＝2R地 g行

故＝1.6 g地

根据F举＝m0g地＝m′0g行得： g地

m′0＝·m＝40 kg，故选A。

g行0答案： A

4．(2017·山东冲刺)我国成功发射“嫦娥三号”探测器，实现了我国航天器首次在地外天体软着陆和巡视探测活动，月球半径为R0，R

月球表面处重力加速度为g0。地球和月球的半径之比为R＝4，表面

0