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1、2022年高二物理暑假作業(yè) 萬有引力理論的成就 宇宙航行
【能力訓(xùn)練】
1.我國(guó)已建成了酒泉、太原、西昌航天城，假如還要建立一個(gè)航天城，為了發(fā)射衛(wèi)星時(shí)盡可能節(jié)約火箭中的燃料，下列自南向北的城市中，你認(rèn)為最合適的是（ ）
A.三亞 B.福州 C.杭州 D.大連
2. 假設(shè)在質(zhì)量與地球相同、半徑為地球半徑兩倍的天體上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)比賽，那么與在地球上的比賽成績(jī)相比，下列說法正確的是 （ ）
A.同一跳高運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)會(huì)更好 B.用彈簧秤稱體重時(shí)，體重?cái)?shù)值變得更小
C.從靜止?fàn)顟B(tài)降落的棒球經(jīng)過
2、相同時(shí)間運(yùn)動(dòng)的速度更小
D.用手投出的籃球，水平方向的分速度更大
3.人造衛(wèi)星的天線偶然折斷了，天線將 （ ?。?
A.作自由落體運(yùn)動(dòng)，落向地球 B.作拋體運(yùn)動(dòng)，落向地球
C.沿軌道切線方向飛出，遠(yuǎn)離地球 D.繼續(xù)和衛(wèi)星一起沿軌道運(yùn)動(dòng)
A
B
C
4. 如圖所示，、、是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造衛(wèi)星，下列說法正確的是 （ ）
A.、的線速度相等且大于的線速度
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
3、一軌道上的
5.三個(gè)人造地球衛(wèi)星、、，在地球的大氣層外沿如圖所示的方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知，則三個(gè)衛(wèi)星 （ ）
A.線速度大小的關(guān)系是
B.周期關(guān)系是
C.向心力大小的關(guān)系是
D.軌道半徑和周期的關(guān)系是
6.如圖所示，有、兩顆行星繞同一恒星做圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，行星周期為，行星周期為，在某一時(shí)刻兩行星第一次相遇（即兩行星相距最近），則
（ ）
A
B
A.經(jīng)過時(shí)間兩行星將第二次相遇
B.經(jīng)過時(shí)間兩行星將第二次相遇
C.經(jīng)過時(shí)間兩行星將第一次相距最遠(yuǎn)
D.經(jīng)過時(shí)間兩行星將第一次相距最遠(yuǎn)
4、
7.(xx年全國(guó)高考題)某人造地球衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用，繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道會(huì)慢慢改變。每次測(cè)量中衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可近似看做圓周運(yùn)動(dòng)，某次測(cè)量衛(wèi)星的軌道半徑為，后來為，。以、表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上的動(dòng)能，、表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上繞地球運(yùn)動(dòng)的周期，則（ ）
A.， B.，
C.， D.，
8.（xx年上海市高考題）發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于點(diǎn)，軌道2、3相切于點(diǎn)（如圖），則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，下列說法正確的是
5、 （ ）
A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度
C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上的經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的加速度
D.衛(wèi)星在軌道2時(shí)經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的加速度
9.用火箭把宇航員送到月球上，如果他已知月球的半徑，那么他用一個(gè)彈簧秤和一個(gè)已知質(zhì)量的砝碼，能否測(cè)出月球的質(zhì)量？應(yīng)該怎樣測(cè)量？
10.某小報(bào)登載：某年某月某日，某國(guó)發(fā)射了一顆質(zhì)量為100kg，周期為1h的人造環(huán)月衛(wèi)星，一位同學(xué)記不住引力常量的數(shù)值且手邊沒有可查找的資料，但他記得月球半徑約為地球
6、半徑的，月球表面重力加速度約為地球表面重力加速度的，經(jīng)過推理，他認(rèn)定該報(bào)道是假新聞，試寫出他的論證方案。
【素質(zhì)提高】
11.一艘宇宙飛船飛近一個(gè)不知名的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道，宇航員進(jìn)行預(yù)定的考察工作，宇航員能不能僅用一只表通過測(cè)定時(shí)間來測(cè)定該行星的密度？說明理由及推導(dǎo)過程。
12.經(jīng)過用天文望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)期觀測(cè)，人們?cè)谟钪嬷邪l(fā)現(xiàn)了許多雙星系統(tǒng)。所謂雙星系統(tǒng)是由兩個(gè)星體構(gòu)成的天體系統(tǒng)，其中每個(gè)星體的線度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，根據(jù)對(duì)雙星系統(tǒng)的光度學(xué)測(cè)量確定，這兩個(gè)星體中的每一個(gè)星體都在繞兩者連線中的某一點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)，星體到該點(diǎn)的距離與星體的
7、質(zhì)量成反比，一般雙星系統(tǒng)與其它星體距離都很遠(yuǎn)，除去雙星系統(tǒng)中兩個(gè)星體之間相互作用的萬有引力外，雙星系統(tǒng)所受其它天體的作用都可以忽略不計(jì)（這樣的系統(tǒng)稱為孤立系統(tǒng)）。 現(xiàn)根據(jù)對(duì)某一雙星系統(tǒng)的光度學(xué)測(cè)量確定，該雙星系統(tǒng)中每個(gè)星體的質(zhì)量都是m，兩者的距離是L。（萬有引力恒量為G）
⑴ 試根據(jù)動(dòng)力學(xué)理論計(jì)算該雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)周期T0。
⑵ 若實(shí)際觀測(cè)到該雙星系統(tǒng)的周期為T，且。為了解釋T與T0之間的差異，目前有一種流行的理論認(rèn)為，在宇宙中可能存在一種用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)不到的暗物質(zhì)。作為一種簡(jiǎn)化模型，我們假定認(rèn)為在這兩個(gè)星體連線為直徑的球體內(nèi)均勻分布著這種暗物質(zhì)，若不考慮其它暗物質(zhì)的影響，試根據(jù)這一模型和上述觀測(cè)結(jié)果確定該星系間這種暗物質(zhì)的密度。
六 萬有引力理論的成就 宇宙航行
1．A 2.ABC 3.D 4.B 5.ABD 6.BD 7.C 8.BD
9.測(cè)出砝碼在月球表面上的重力，
10．算出環(huán)月衛(wèi)星的最小周期，故假新聞
11．用表測(cè)出飛船飛行一圈的時(shí)間，
12.(1) (2)
2022年高二物理暑假作業(yè) 萬有引力理論的成就 宇宙航行
