2019-2020年高二物理暑假作業(yè) 萬有引力理論的成就 宇宙航行.doc

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2019-2020年高二物理暑假作業(yè) 萬有引力理論的成就 宇宙航行 【能力訓練】 1.我國已建成了酒泉、太原、西昌航天城，假如還要建立一個航天城，為了發(fā)射衛(wèi)星時盡可能節(jié)約火箭中的燃料，下列自南向北的城市中，你認為最合適的是（ ） A.三亞 B.福州 C.杭州 D.大連 2. 假設在質(zhì)量與地球相同、半徑為地球半徑兩倍的天體上進行運動比賽，那么與在地球上的比賽成績相比，下列說法正確的是 （ ） A.同一跳高運動員的成績會更好 B.用彈簧秤稱體重時，體重數(shù)值變得更小 C.從靜止狀態(tài)降落的棒球經(jīng)過相同時間運動的速度更小 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.作自由落體運動，落向地球 B.作拋體運動，落向地球 C.沿軌道切線方向飛出，遠離地球 D.繼續(xù)和衛(wèi)星一起沿軌道運動 A B C 4. 如圖所示，、、是在地球大氣層外圓形軌道上運行的三顆人造衛(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一軌道上的 5.三個人造地球衛(wèi)星、、，在地球的大氣層外沿如圖所示的方向做勻速圓周運動，已知，則三個衛(wèi)星 （ ） A.線速度大小的關系是 B.周期關系是 C.向心力大小的關系是 D.軌道半徑和周期的關系是 6.如圖所示，有、兩顆行星繞同一恒星做圓周運動，轉(zhuǎn)動方向相同，行星周期為，行星周期為，在某一時刻兩行星第一次相遇（即兩行星相距最近），則 （ ） A B A.經(jīng)過時間兩行星將第二次相遇 B.經(jīng)過時間兩行星將第二次相遇 C.經(jīng)過時間兩行星將第一次相距最遠 D.經(jīng)過時間兩行星將第一次相距最遠 7.(xx年全國高考題)某人造地球衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用，繞地球運轉(zhuǎn)的軌道會慢慢改變。每次測量中衛(wèi)星的運動可近似看做圓周運動，某次測量衛(wèi)星的軌道半徑為，后來為，。以、表示衛(wèi)星在這兩個軌道上的動能，、表示衛(wèi)星在這兩個軌道上繞地球運動的周期，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，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于點，軌道2、3相切于點（如圖），則當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，下列說法正確的是 （ ） 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)過點時的加速度大于它在軌道2上的經(jīng)過點時的加速度 D.衛(wèi)星在軌道2時經(jīng)過點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過點時的加速度 9.用火箭把宇航員送到月球上，如果他已知月球的半徑，那么他用一個彈簧秤和一個已知質(zhì)量的砝碼，能否測出月球的質(zhì)量？應該怎樣測量？ 10.某小報登載：某年某月某日，某國發(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，他認定該報道是假新聞，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不知名的行星，并進入靠近該行星表面的圓形軌道，宇航員進行預定的考察工作，宇航員能不能僅用一只表通過測定時間來測定該行星的密度？說明理由及推導過程。 12.經(jīng)過用天文望遠鏡長期觀測，人們在宇宙中發(fā)現(xiàn)了許多雙星系統(tǒng)。所謂雙星系統(tǒng)是由兩個星體構(gòu)成的天體系統(tǒng)，其中每個星體的線度都遠遠小于兩個星體之間的距離，根據(jù)對雙星系統(tǒng)的光度學測量確定，這兩個星體中的每一個星體都在繞兩者連線中的某一點作圓周運動，星體到該點的距離與星體的質(zhì)量成反比，一般雙星系統(tǒng)與其它星體距離都很遠，除去雙星系統(tǒng)中兩個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（這樣的系統(tǒng)稱為孤立系統(tǒng)）。 現(xiàn)根據(jù)對某一雙星系統(tǒng)的光度學測量確定，該雙星系統(tǒng)中每個星體的質(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)動力學理論計算該雙星系統(tǒng)的運動周期T0。 ⑵ 若實際觀測到該雙星系統(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為，在宇宙中可能存在一種用望遠鏡觀測不到的暗物質(zhì)。作為一種簡化模型，我們假定認為在這兩個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．用表測出飛船飛行一圈的時間， 12.(1) (2)