第20练 万有引力定律的应用-2022年【寒假分层作业】高一年级物理（沪科版2020必修一+必修二）

第20练万有引力定律的应用（解析版） 一、单选题 1．关于环绕地球运转的人造地球卫星，有如下几种说法，其中正确的是（ ） A．轨道半径越大，速度越小，周期越小 B．轨道半径越小，速度越大，周期越短 C．轨道半径越大，速度越大，周期越长 D．轨道半径越小，速度越小，周期越长 【答案】B 【详解】 根据牛顿第二定律 可得 可知轨道半径越大，速度越小，周期越长；轨道半径越小，速度越大，周期越短。 故选B。 2．如图为绕太阳运转的各行星轨道示意图，假设图中各行星只受太阳引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A．各行星运行的线速度相同 B．各行星运行的角速度相同 C．离太阳越近的行星运行周期越小 D．离太阳越近的行星向心加速度越小 【答案】C 【详解】 根据 得，向心加速度 线速度 角速度 周期 知各行星的轨道半径不同，则线速度、角速度不等；离太阳越近，轨道半径越小，周期越小，向心加速度越大。 故选C。 3．2011年9月29日晚21时16分，我国将首个目标飞行器“天宫一号”发射升空。2011年11月3日凌晨“神舟八号”“天宫一号”对接成功，完美完成一次天空之吻。若对接前两者在同一轨道上运动，下列说法正确的是（　　） A．对接前“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率 B．对接前“神舟八号”的向心加速度小于“天宫一号”的向心加速度 C．“神舟八号”先加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接 D．“神舟八号”先减速后加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接 【答案】D 【详解】 根据万有引力提供向心力得出 A．根据 所以对接前“天宫一号”的运行速率等于“神舟八号”的运行速率，故A错误； B．根据 所以对接前“神舟八号”的向心加速度等于“天宫一号”的向心加速度，故B错误； C．飞船与天宫一号在同一轨道上，此时飞船受到的万有引力等于向心力，若让飞船加速，所需要的向心力变大，万有引力不变，所以飞船做离心运动，不能实现对接，故C错误； D．飞船与天宫一号在同一轨道上，“神舟八号”先减速飞船做近心运动，进入较低的轨道，后加速做离心运动，轨道半径变大，可以实现对接，故D正确； 故选D。 4．地球上，在赤道上的一物体A和在台州的一物体B随地球自转而做匀速圆周运动，如图，它们的线速度分别为vA、vB，角速度分别为ωA、ωB，重力加速度分别为则（　　） A．vA=vB，ωA=ωB， B．vA<vB，ωA<ωB， C．vA>vB，ωA>ωB， D．vA>vB，ωA=ωB， 【答案】D 【详解】 地球上的点除两极外，相同时间内绕各自圆心转过角度相同，所以角速度相同，ωA=ωB；根据可知，角速度相同时，做圆周运动的半径越大，线速度越大，所以，vA>vB；地球上随纬度增加，重力加速度增大，赤道重加速度最小，两极重力加速度最大，所以。ABC错误，D正确。 故选D。 5．2019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。在圆形轨道Ⅱ上运行到B点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚。对于该过程，下列说法正确的是（ ）。 A．沿轨道Ⅰ运动至B点时，需向前喷气减速才能进入轨道Ⅱ B．沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期 C．沿轨道I运行时，在A点的加速度小于在B点的加速度 D．在轨道I上由A点运行到B点的过程，速度逐渐增大 【答案】B 【详解】 A．沿轨道Ⅰ运动至B点时，需向后喷气加速才能进入轨道Ⅱ，A错误； B．根据开普勒第三定律 可知，由于轨道Ⅰ的半长轴比轨道Ⅱ的半长轴小，则沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期，B正确； C．根据 解得 则沿轨道I运行时，在A点的加速度大于在B点的加速度，所以C错误； D．根据开普勒第二定律，可知近地点速度大于远地点速度，则在轨道I上由A点运行到B点的过程，速度逐渐减小，D错误。 故选B。 二、填空题 6．如图所示，某行星绕太阳运动的轨道是椭圆。A点是轨道上距太阳最近的位置，B点是轨道上距太阳最远的位置。太阳位于椭圆其中的一个______上；行星在A点时的线速度______（填“大于”“小于”或“等于”）在B点时的线速度；行星在A点时的角速度______（填“大于”“小于”或“等于”）在B点时角速度。 【答案】焦点 大于 大于 【详解】 [1]根据开普勒第一定律可知，行星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳位于椭圆其中的一个焦点上； [2][3]根据开普勒第二定律分析可得，行星在A点时的线速度大于在B点时的线速度；行星在A点时的角速度大于在B点时角速度。 7．__________年6月，神舟十号分别完成与_