2017-2018学年高中物理第六章万有引力与航天万有引力与航天章末小结与测评新人教版必修2

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1、第六章万有引力与航天［高考真题体验］1.（2016•全国乙卷）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.1hC.8hB.4hD.16h解析：选B万有引力提供向心力，对同步卫星有：^=nn—,整理得当于=6.6斤堆时，7=24h,若地球的自转周期变小，轨道半径最小为2斤地，三颗同步卫星力、B、C如图所示分布。则有一严，解得厂~£

2、=4h,选项B正确。2.［多选］（2016・江苏高考）如图所示，两质量相等的卫星〃、〃绕地球做匀速圆周运动,用爪7$、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有（）A.7^>Tb解析：选AD根据开普勒第三定律，又R>R“,所以TAT“,选项A、D正确;则乩“选丄贞B错误；由影T=2口鷹卫星与地心的连线在单位时间内扫过的而积可知$>£,选3.（2015・全国卷II）由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。当卫

3、星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行，已知同步卫星的环绕速度约为3.lX103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55X103m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30°,如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为（）NA.西偏北方向，1.9X10?m/sB.东偏南方向，1.9X103m/sC.西偏北方向，2.7X103m/sD.东偏南方向，2.7X103m/s解析：选B作出卫星的速度变化示意图如图所示,怜=1

4、・55X1(Fm/sv*=3.1X103m/s由余弦定理可得r^l.9X103m/s,故C、D错误；由速度变化示意图可得，*加的方向为东偏南方向，B正确，A错误。4・（2015•北京髙考）假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么（）A.地球公转的周期大于火星公转的周期B.地球公转的线速度小于火星公转的线速度C.地球公转的加速度小于火星公转的加速度D.地球公转的角速度大于火星公转的角速度GM—,3=7,地球到太阳的距离小22解析：选D万有引力充当地球和火星绕太

5、阳做圆周运动的向心力，（^=I^rr=!i^=rTr2—r/口rGM晌=皿3a可得7=2na^=~,v于火星到太阳的距离，所以地球公转的周期小于火星公转的周期，地球公转的线速度、加速度、角速度均大于火星公转的线速度、加速度、角速度，A、B、C错误，D正确。5.（2015•山东高考）如图，拉格朗日点厶位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。据此，科学家设想在拉格朗日点厶建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动。以❻、孩分别表示该空间站和月球向心

6、加速度的大小，念表示地球同步卫星向心加速度的大小。以下判断正确的是（）B.$3＞日1＞型D.曰3＞日2＞日1解析：选D空间站和月球绕地球运动的周期相同，由岔=（牛卜.知，色＞务对地球同步卫星和月球，由万有引力定律和牛顿笫二定律得碟=〃©,可知角＞边，故选项D正确。6.（2015•天津高考）未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转吋，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面吋

7、相同大小的支持力。为达到上述目的，下列说法正确的是（）旋转舱A.旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B.旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C.宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D.宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小解析：选B旋转舱对宇航员的支持力提供宇航员做圆周运动的向心力，即mg=m^r.解得3=/，即旋转舱的半径越大，角速度越小，而且与宇航员的质量无关，选项B正确。5.（2014•新课标全国卷II）假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为戲；在赤道的大小

8、为g；地球口转的周期为7；引力常量为久地球的密度为（）辽gLgp121g°GTgoGTgo_gQ3JTn3兀goGfJGFg解析：选B由万有引力定律可知：普=豳，在地球的赤道上：甥一〃冯=〃（年j%地球的质量皆扌兀Fq,联立三式可得：P=疇■&，故B正确。3GTgo_g6.［多选］（2014•新课标全国卷I）太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳Z间，且三者儿乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星冲日”。