1、第四章课堂考题领悟课下综合提升思维启动如图441所示,“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星均绕月球做匀速圆周运动,则v一号_v二号,一号_二号,a一号_a二号,T一号_T二号。图441图443答案:C思维启动在一星球上以速率v竖直上抛一物体,经时间t落回抛出点。已知该星球的半径为R,那么该星球的第一宇宙速度为_。解析:同步卫星的运行周期、角速度与地球自转周期、角速度相同,因此同步卫星高度固定,线速度固定且小于第一宇宙速度7.9 km/s,因此选项A正确,选项B、C错误;同步卫星与赤道上物体比较,周期、角速度相同,半径不同,因此向心加速度不同,选项D错误。答案:A应用升级3下列说法正确的是()A牛顿运
2、动定律就是经典力学B经典力学的基础是牛顿运动定律C牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题D经典力学可以解决自然界中所有的问题解析:经典力学并不等于牛顿运动定律,牛顿运动定律只是经典力学的基础,经典力学并非万能,也有其适用范围,并不能解决自然界中所有的问题,没有哪个理论可以解决自然界中所有的问题。因此只有搞清牛顿运动定律和经典力学的隶属关系,明确经典力学的适用范围,才能正确解决此类问题。答案:B审题指导解答本题时应注意以下两点:(1)线速度、周期与轨道半径的关系;(2)恒星对行星的万有引力提供行星运动的向心力。答案B拓展训练1.如图444所示,是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行
3、,进入绕土星飞行的轨道。若“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道图444上绕土星飞行,环绕n周飞行时间为t,已知万有引力常量为G,则下列关于土星质量M和平均密度的表达式正确的是 ()答案:D典题例析例2 航天飞机在A点从圆形轨道进入椭圆轨道,B为轨道上的一点,如图445所示。关于航天飞机的运动,下列说法中错误的是()图445A在轨道上经过A的速度小于经过B的速度B在轨道上经过A的动能小于在轨道上经过A的动能C在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期D在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度审题指导 解答本题时应注意以下三点:(1)圆轨道与椭圆轨道的周期可用开普勒
4、第三定律比较。(2)同一椭圆轨道上不同点的速度大小关系可用万有引力做功情况判断。(3)不同轨道的切点处的速度大小可用离心运动或向心运动规律分析。答案D拓展训练2太空被称为是21世纪技术革命的摇篮。摆脱地球引力,在更“纯净”的环境中探求物质的本质,拨开大气层的遮盖,更直接地探索宇宙的奥秘,一直是科学家们梦寐以求的机会。“神舟”系列载人飞船的成功发射与回收给我国航天界带来足够的信心,我国提出了载人飞船太空实验室空间站的三部曲构想。某宇航员要与轨道空间站对接,飞船为了追上轨道空间站()A只能从较低轨道上加速B只能从较高轨道上加速C只能从空间站同一高度的轨道上加速D无论在什么轨道上,只要加速都行解析:
5、要实现飞船与空间站对接,必须使飞船在较低轨道上加速,飞船做离心运动的同时追上轨道空间站实现对接,故A正确,B、C、D均错误。答案:A知识检索物体做自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动的加速度均为重力加速度,重力加速度又是物体所受万有引力产生的,因此万有引力定律与匀变速运动规律可以通过重力加速度相联系。典题例析例3 如图446所示,一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上的A点,沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得经时间t落到斜坡图446上另一点B,斜坡的倾角为,已知该星球半径为R,求:(1)该星球表面的重力加速度;(2)该星球的第一宇宙速度。思路点拨解答本题可按以下思路进行:拓展训练3
6、某星球的质量约为地球质量的9倍,半径约为地球半径的一半,若从地球表面高h处平抛一物体,射程为60 m,则在该星球上,从同样高度以同样的初速度平抛同一物体,射程应为()A10 mB15 mC90 m D360 m答案:A1(双选)(2011天津高考)质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M,月球半径为R,月球表面重力加速度为g,引力常量为 G,不考虑月球自转的影响,则航天器的()答案:AC2(双选)(2011山东高考)甲、乙为两颗地球卫星,其中甲为地球同步卫星,乙的运行高度低于甲的运行高度,两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是 ()A甲的周期
7、大于乙的周期B乙的速度大于第一宇宙速度C甲的加速度小于乙的加速度D甲在运行时能经过北极的正上方答案:AC3.(2012南通模拟)如图447所示,我国发射神舟八号飞船时,先将飞船发送到一个椭圆轨道上,其近地点M距地面200 km,远地点N距地面330 km。进入该轨道正常运行时,其图周期为T1,通过M、N点时的速率分别是v1、v2。当某次飞船通过N点时,地面指挥部发出指令,点燃飞船上的发动机,使飞船在短时间内加速后进入离地面330 km的圆形轨道,开始绕地球做匀速圆周运动,周期为T2,这时飞船的速率为v3。比较飞船在M、N、P三点正常运行时(不包括点火加速阶段)的速率大小和加速度大小及在两个轨道上运行的周期,下列结论错误的是()Av1v3 Bv1v2Ca2a3DT1T2答案:D