内容正文:
第六章 万有引力与航天提高练习
难度(★★★★★)
一、多选题
1.如图,假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g0,飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动,到达轨道的A点处变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近月点B再次变轨进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动,则
A. 飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行的角速度为
B. 飞行器在I轨道上的机械能小于在III轨道上的机械能
C. 飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的速度大于在轨道I上通过A点的速度
D. 飞行器在轨道I上绕月飞行的周期为
【答案】AC
【解析】A、轨道Ⅲ上,M为月球质量,m为飞行器质量,由万有引力提供向心力,而在月球表面附近,联立可得,故A正确。B、从轨道Ⅲ转移到轨道轨道Ⅱ,在B点要加速,A点也要加速,则有能量转化为机械能,可知高轨的机械能大于低轨的机械能,B错误。C、在轨道Ⅱ上通过B点的速度大于轨道Ⅲ上通过B点的速度,而轨道Ⅲ上通过B点的速度大于在轨道I上通过A点的速度,所以C正确。D、,得,D错误。故选AC。
【点睛】该题考查了万有引力公式及向心力基本公式的应用,要熟知卫星的变轨,尤其注意无论在什么轨道上,只要是同一个点,引力必定相同,加速度必定相同.
2.“高分四号”卫星是中国首颗地球同步轨道高分辨率遥感卫星.已知“高分四号”卫星距离地面的高度为,地球的半径为,地球表面的重力加速度大小为,万有引力常量为.下列说法正确的是( )
A. “高分四号”卫星运动的周期为
B. “高分四号“卫星运行的线速度大小为
C. “高分四号”卫星轨道处的重力加速度大小为
D. 地球的平均密度为
【答案】CD
【解析】根据,且可得“高分四号”卫星运动的周期为,选项A错误;根据解得,选项B错误;根据可得“高分四号”卫星轨道处的重力加速度大小为,选项C正确;地球的平均密度为,选项D正确;故选CD.
点睛:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论,从而找到关于周期、线速度以及重力加速度的表达式;知道黄金代换的表达式GM=gR2;.
3.某同学在学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如表中所示,利用这些数据来计算地球表面与月球表面之间的最近距离,则下列表达式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】由题,激光器发出激光束从发出到接收的时间为t=2.565s,光