课时作业16 万有引力定律的应用 (Word练习)-【优化指导】2020-2021学年新教材高中物理必修第二册(人教版)

课时作业(16)　万有引力定律的应用 1．关于我国发射的“亚洲一号”地球同步通信卫星的说法，正确的是(　　) A．若其质量加倍，则轨道半径也要加倍 B．它在北京上空运行，故可用于我国的电视广播 C．它以第一宇宙速度运行 D．它运行的角速度与地球自转角速度相同 D　[由G，则轨道半径与卫星质量无关，A错误；同步卫星的轨道平面必须与赤道平面重合，即在赤道上空运行，不能在北京上空运行，B错误；第一宇宙速度是卫星在最低圆轨道上运行的速度，而地球同步卫星是在高轨道上运行，其运行速度小于第一宇宙速度，C错误；所谓“同步”就是卫星保持与地面位置相对静止，所以同步卫星的角速度与地球自转角速度相同，故D正确．]得r＝＝m 2．(多选)(江苏卷)“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空．与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约380 km的圆轨道上飞行，则其(　　) A．角速度小于地球自转角速度 B．线速度小于第一宇宙速度 C．周期小于地球自转周期 D．向心加速度小于地面的重力加速度 BCD　[“天舟一号”在距地面约380 km的圆轨道上飞行时，由G＝ma可知，向心加速度a小于地球表面的重力加速度g，D正确．]＝mg，G可知，“天舟一号”的周期小于地球自转周期，C正确；由G＝mω2r可知，半径越小，角速度越大， 则其角速度大于同步卫星的角速度，即大于地球自转的角速度，A错误；由于第一宇宙速度是最大环绕速度，因此“天舟一号”在圆轨道上运行的线速度小于第一宇宙速度，B正确；由T＝ 3．(2019·江苏卷)1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动．如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G，则(　　) A．v1＞v2，v1＝ 　 B．v1＞v2，v1＞ C．v1＜v2，v1＝ D．v1＜v2，v1＞ B　[卫星绕地球运动，由开普勒第二定律知，近地点的速度大于远地点的速度，即v1＞v2． 若卫星以近地点时的半径做圆周运动，则有，选项B正确．]，由于卫星在近地点做离心运动，则v1＞v近，即v1＞ ，得运行速度v近＝ ＝m 4．(2020·北京石景山区一模)两个质量不同的天体构成双星系统，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动．下列说法正确的是(　　) A．质量大的天体线速度较大 B．质量小的天体角速度较大 C．两个天体的向心力大小一定相等 D．两个天体的向心加速度大小一定相等 C　[双星系统的结构是稳定的，故它们的角速度相等，故B项错误；两个星球间的万有引力提供向心力，根据牛顿第三定律可知，两个天体的向心力大小相等，而天体质量不相等，故两个天体的向心加速度大小不相等，故C项正确，D错误；根据牛顿第二定律有： G＝m2ω2r2，其中r1＋r2＝L＝m1ω2r1， 故r1＝＝＝L，故L，r2＝ 故质量大的天体线速度较小，故A错误．] 5．如图所示，“嫦娥三号”探测器经轨道Ⅰ到达P点后经过调整速度进入圆轨道Ⅱ，再经过调整速度变轨进入椭圆轨道Ⅲ，最后降落到月球表面上．下列说法正确的是(　　) A．“嫦娥三号”在地球上的发射速度大于11．2 km/s B．“嫦娥三号”由轨道Ⅰ经过P点进入轨道Ⅱ时要加速 C．“嫦娥三号”在轨道Ⅲ上经过P点的速度大于在轨道Ⅱ上经过P点的速度 D．“嫦娥三号”稳定运行时，在轨道Ⅱ上经过P点的加速度与在轨道Ⅲ上经过P点的加速度相等 答案　D 6．(多选)我国天宫一号飞行器已完成了所有任务，于2018年4月2日8时15分坠入大气层后烧毁．如图所示，设天宫一号原来在圆轨道Ⅰ上飞行，到达P点时转移到较低的椭圆轨道Ⅱ上(未进入大气层)，则天宫一号(　　) A．在P点减速进入轨道Ⅱ B．在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期 C．在轨道Ⅰ上的加速度大于在轨道Ⅱ上的加速度 D．在轨道Ⅰ上的速度大于在轨道Ⅱ上的速度 ABD　[天宫一号在P点减速，提供的向心力大于需要的向心力，天宫一号做向心运动进入轨道Ⅱ，故A正确；根据开普勒行星运动第三定律有，可知在轨道Ⅰ上的加速度小于在轨道Ⅱ上的加速度，其在P点时加速度大小相等，故C错误；由于在P点需减速进入轨道Ⅱ，故天宫一号在轨道Ⅰ上的速度大于在轨道Ⅱ上的速度，故D正确．]＝ma，解得a＝G，可知轨道Ⅰ半径大于轨道Ⅱ的半长轴，所以在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期，故B正确；根据万有引力提供向心力有G＝ 7．2019年春节期间，中国科幻电影里程碑的作品《流浪地球》热播，影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道Ⅰ上运行到远日点B变轨，进入圆形轨道Ⅱ．