第三章 4 人造卫星 宇宙速度-【志鸿优化】2021-2022学年新教材高中物理必修第二册同步测控优化训练(教科版)

解得M=4πr 选项B错误：又由公式-可得，=R√ 则中心天体的质量M=4xr 核心素养培优·拓展提升 GT GT L.D解析：两球球心间的距离为r=L十r十r2 A错误；假定有一质量为m1的物体静止在火星两 选项C正确， 代入数据解得M=2.0X100kg n172 极表面上，则有m1g=G% 4.B解析：根据G=mg,所以g= G_y,根据万 选项A正确，BCD错误。 则两球间的万有引力F=Gm业=G (L十十r2)2 mm 9.C解析：AD.卫星的轨道半径等于行星的半径， /(R+h)3 得g=GR 有引力供向心力得：G=m发=mg:解： 仅知道卫星的质量，不知道星球的半径，无法求出 2.1品R (2)2√gR 星球的密度，故A、D错误。 再将M=4mn3 4π2r3 M=m 解析：1)地球表面附近有G=mg C代入，解得g=R GN,选项B正确。 R B.已知卫里的运行这度根然=加 v2 R B正确；设火星的第一宇宙速度为V,则有 5.A解析：根据万有引力等于重力G 解得M=gR R=mg 荒 计算得出M=心R,因为半径未知，无法得出密 G 得8兴 又p=V 度。故B错误。 解得v=√gR, 3g C.设行星的半径为R,根据GM =m袋R得， 所以有p一4GR 4π23 2πr1r1 所以-（）-×-号 R 再将g一R代入，解得w=√食 (2)根据万有引力提供向心力有 所以A选项正确，BCD错误。 行星的质量M=4R C正确：设火星的同步卫星的质量为m3,高度为 T， 6.B解析：由万有引力提供向心力得G Mm GR平=m禁(R+) Mm h,则有 M 3x r12 则行星的密度p一YG部，可以知道只要知道卫 (R+h)3 GR%=m(停)(R+) m3M Tn,解得M=4π m 4x -,A错误；由开普勒第三 星的周期，即可求出行星的密度，所以C选项 解得T=2π√GM 又GM=gR2 GMTs-Ro 正确。 解得h=√4元 定律可得行-后解得1一层 T,B正确： 10.答案：m祭(R+) (2)4r(R+h)3 所以T=2xR+h) GT gR 秀#M-产代入， 第一宇宙速度是最大的环绕速度，b卫星运行的 解析：(1)根据向心力方程可知R=m答(R十)： 3.答案：0.16 线速度不可能大于7.9km/s,C错误；因为地球 郎得A=n开R 的半径未知，无法求得地球的体积，无法求出地 解析：由GM=mg得地球及月球表面的重力加 Mm R2 球的密度，D错误。 (2)万有引力提供向心力GR=F,: GM D错误。 MR2 7.D解析：A.未告知物体质量，向心力无法计算， 则地球质量为M=4r(R+h) 速度分别为g一黑所以是- 2.AC解析：因为轨道2的半径大于轨道1的长半 GT A不符合题意； 3.6=0.16。 81 轴，根据开普勒第三定律可知，在轨道2运行的周 B.同步卫星与星球表面赤道位置的物体周期相 I1.答案：(1)M=gR (2)-1.8×105J 期比在轨道1运行的周期大。A正确；在轨道2 4 人造卫星宇宙速度 4π2r (3)5300N 运行时的速度大于轨道1运行到B点的线速度， 同，根据向心加速度公式a=T 同步卫星轨道 解桥：由于m-G可求M=, 课时训练12 而轨道1上，卫星从B到A加速，即B点线速度 半径为5R,A、B的向心加速度之比为5：1，B不 G 小于A点线速度，所以在轨道2运行时的速度不 符合题意； (2)由100m下降过程中到4m前发动机会做 核心素养达标·夯实基础 一定大于在轨道1运行到A,点时的速度，B错误 CD.根公式G-m祭， 功，取100m和4m为初末状态，前后动能没1.D解析：地球自转的角速度为7.29×10-irad/s, C正确：根据牛顿第二定律，在轨道1运行到B点 变，用动能定理mg'(H一h)+W=0; 月球到地球中心的距离为3.84X108m。地球上 的加速度等于在轨道2运行到B点的加速度。D 可得M=4x2r 有一棵苹果树长到了接近月球那么高，根据v= GT 所以W=-mg'(H-h)=-1200×1.6×96J 错误。 =-1.8×105J rw得苹果的线速度v=2.8X10m/s,第三宇宙 3.C解析：本题考查万有引力知识，目的是考查学 同步卫星轨道半径为5R,行星的质量为500xR 2 即发动机做功为一1.8×105J。 速度为16.7×103m/s,由于苹果的线速度大于第 生的推理能力。由题目条件无法求出月球的半径 C不符合题意，D符合题意。 和地球绕太阳做圆周运动的轨道半径，选项A、D8.A解析：根据万有引力充当向心力，有 (3)减建过餐的手均加选度a=?-1 三宇宙速度，所以苹果脱离苹果树后，将脱离太阳 m/s 系的束缚，飞向茫茫宇宙。D正确。