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2019-2020年高二物理暑假作業(yè) 萬有引力理論的成就 宇宙航行 【能力訓(xùn)練】 1.我國已建成了酒泉、太原、西昌航天城，假如還要建立一個(gè)航天城，為了發(fā)射衛(wèi)星時(shí)盡可能節(jié)約火箭中的燃料，下列自南向北的城市中，你認(rèn)為最合適的是（ ） A.三亞 B.福州 C.杭州 D.大連 2. 假設(shè)在質(zhì)量與地球相同、半徑為地球半徑兩倍的天體上進(jìn)行運(yùn)動比賽，那么與在地球上的比賽成績相比，下列說法正確的是 （ ） A.同一跳高運(yùn)動員的成績會更好 B.用彈簧秤稱體重時(shí)，體重?cái)?shù)值變得更小 C.從靜止?fàn)顟B(tài)降落的棒球經(jīng)過相同時(shí)間運(yùn)動的速度更小 D.用手投出的籃球，水平方向的分速度更大 3.人造衛(wèi)星的天線偶然折斷了，天線將 （ 　） A.作自由落體運(yùn)動，落向地球 B.作拋體運(yùn)動，落向地球 C.沿軌道切線方向飛出，遠(yuǎn)離地球 D.繼續(xù)和衛(wèi)星一起沿軌道運(yùn)動 A B C 4. 如圖所示，、、是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造衛(wèi)星，下列說法正確的是 （ ） A.、的線速度相等且大于的線速度 B.、的周期相等且大于的周期 C.、的向心加速度相等且大于的向心加速度 D.若的速率增大可追上同一軌道上的 5.三個(gè)人造地球衛(wèi)星、、，在地球的大氣層外沿如圖所示的方向做勻速圓周運(yùn)動，已知，則三個(gè)衛(wèi)星 （ ） A.線速度大小的關(guān)系是 B.周期關(guān)系是 C.向心力大小的關(guān)系是 D.軌道半徑和周期的關(guān)系是 6.如圖所示，有、兩顆行星繞同一恒星做圓周運(yùn)動，轉(zhuǎn)動方向相同，行星周期為，行星周期為，在某一時(shí)刻兩行星第一次相遇（即兩行星相距最近），則 （ ） A B A.經(jīng)過時(shí)間兩行星將第二次相遇 B.經(jīng)過時(shí)間兩行星將第二次相遇 C.經(jīng)過時(shí)間兩行星將第一次相距最遠(yuǎn) D.經(jīng)過時(shí)間兩行星將第一次相距最遠(yuǎn) 7.(xx年全國高考題)某人造地球衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用，繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道會慢慢改變。每次測量中衛(wèi)星的運(yùn)動可近似看做圓周運(yùn)動，某次測量衛(wèi)星的軌道半徑為，后來為，。以、表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上的動能，、表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上繞地球運(yùn)動的周期，則（ ） A.， B.， C.， D.， 8.（xx年上海市高考題）發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于點(diǎn)，軌道2、3相切于點(diǎn)（如圖），則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，下列說法正確的是 （ ） A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率 B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度 C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上的經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的加速度 D.衛(wèi)星在軌道2時(shí)經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的加速度 9.用火箭把宇航員送到月球上，如果他已知月球的半徑，那么他用一個(gè)彈簧秤和一個(gè)已知質(zhì)量的砝碼，能否測出月球的質(zhì)量？應(yīng)該怎樣測量？ 10.某小報(bào)登載：某年某月某日，某國發(fā)射了一顆質(zhì)量為100kg，周期為1h的人造環(huán)月衛(wèi)星，一位同學(xué)記不住引力常量的數(shù)值且手邊沒有可查找的資料，但他記得月球半徑約為地球半徑的，月球表面重力加速度約為地球表面重力加速度的，經(jīng)過推理，他認(rèn)定該報(bào)道是假新聞，試寫出他的論證方案。 【素質(zhì)提高】 11.一艘宇宙飛船飛近一個(gè)不知名的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道，宇航員進(jìn)行預(yù)定的考察工作，宇航員能不能僅用一只表通過測定時(shí)間來測定該行星的密度？說明理由及推導(dǎo)過程。 12.經(jīng)過用天文望遠(yuǎn)鏡長期觀測，人們在宇宙中發(fā)現(xiàn)了許多雙星系統(tǒng)。所謂雙星系統(tǒng)是由兩個(gè)星體構(gòu)成的天體系統(tǒng)，其中每個(gè)星體的線度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，根據(jù)對雙星系統(tǒng)的光度學(xué)測量確定，這兩個(gè)星體中的每一個(gè)星體都在繞兩者連線中的某一點(diǎn)作圓周運(yùn)動，星體到該點(diǎn)的距離與星體的質(zhì)量成反比，一般雙星系統(tǒng)與其它星體距離都很遠(yuǎn)，除去雙星系統(tǒng)中兩個(gè)星體之間相互作用的萬有引力外，雙星系統(tǒng)所受其它天體的作用都可以忽略不計(jì)（這樣的系統(tǒng)稱為孤立系統(tǒng)）。 現(xiàn)根據(jù)對某一雙星系統(tǒng)的光度學(xué)測量確定，該雙星系統(tǒng)中每個(gè)星體的質(zhì)量都是m，兩者的距離是L。（萬有引力恒量為G） ⑴ 試根據(jù)動力學(xué)理論計(jì)算該雙星系統(tǒng)的運(yùn)動周期T0。 ⑵ 若實(shí)際觀測到該雙星系統(tǒng)的周期為T，且。為了解釋T與T0之間的差異，目前有一種流行的理論認(rèn)為，在宇宙中可能存在一種用望遠(yuǎn)鏡觀測不到的暗物質(zhì)。作為一種簡化模型，我們假定認(rèn)為在這兩個(gè)星體連線為直徑的球體內(nèi)均勻分布著這種暗物質(zhì)，若不考慮其它暗物質(zhì)的影響，試根據(jù)這一模型和上述觀測結(jié)果確定該星系間這種暗物質(zhì)的密度。 六 萬有引力理論的成就 宇宙航行 1．A 2.ABC 3.D 4.B 5.ABD 6.BD 7.C 8.BD 9.測出砝碼在月球表面上的重力， 10．算出環(huán)月衛(wèi)星的最小周期，故假新聞 11．用表測出飛船飛行一圈的時(shí)間， 12.(1) (2)