物理必修2万有引力定律复习(二)人教版.doc

快乐学物理：认真思考、计算、总结 班级： 姓名：
高一物理万有引力定律复习（二）
四、第一宇宙速度
1、已知地球质量为M，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。
（1）推导第一宇宙速度v的两种表达形式
①:
②:
（2）查阅相关资料，试求以第一宇宙速度做匀速圆周运动的卫星（近地卫星）的周期：
T≈84.3min（我们能够发射一颗卫星，使它做匀速圆周运动的周期为80min吗？）

2、第一宇宙速度大小为 ,是 发射速度和 环绕速度；第二宇宙速度大小为 是 速度；第三宇宙速度大小为 ，是
速度。
3、关于第一宇宙速度，下列表述正确的是
A．在地面发射绕地运行的飞行器，其发射速度不能小于第一宇宙速度
B．地球同步卫星的飞行速度一定小于第一宇宙速度
C．若已知地球的半径和地球表面的重力加速度，便可求出第一宇宙速度
D．第一宇宙速度跟地球质量无关
E．第一宇宙速度跟地球半径无关
4、宇航员在月球上做自由落体实验，将物体由距月球表面高h处释放，经过时间t后落到月球表面（已知月球半径为R）。据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为（ ）
A． B． C． D．
思考：已知行星表面重力加速度和半径，能求什么物理量？写出表达式（第一宇宙速度及行星质量）
五、同步卫星
所谓同步卫星是指相对于地面静止的，和地球具有相同周期的卫星，T= 。由于卫星的向心力由地球对卫星的 提供，所有卫星轨道平面一定过地心，所有同步卫星必须位于赤道上方距离地面高h处，且h是一定的。
1、已知地球质量M，地球半径R，地球自转周期为T，试推导同步卫星离地面的高度h。
(试着查阅相关资料，计算出h≈3.6×104KM。你能推导出同步卫星运行速度吗？)

2、在地球上空有许多同步卫星，下列说法正确的是 （ ）
A．它们的质量可能不同
B．它们的速率可能不同
C．它们的加速度大小可能不同
D．它们离地心的距离可能不同
3、用m表示地球通信卫星（同步卫星）的质量。h表示它离地面的高度，R0表示地球的半径，g0表示地球表面处的重力加速度，ω0表示地球自转的角速度，则卫星受到的地球对它的万有引力的大小等于（ 　　）
A． 0 B．
C． D.以上结果都不对
六、双星系统
宇宙中两个靠得比较近的天体称为双星，它们绕其连线上的某点做匀速圆周运动，特点：①它们做圆周运动的向心力大小 ；②它们的 和 都相同。
1、宇宙中某一双星系统，设二者的质量分别为m1和m2，二者相距L，求：
（1）双星的轨道半径之比；
m1
m2
ω
ω
L
r1
r2
L
研究m1：
研究m2：
比较两式得：
即： 之比与双星 之比相反
（2）双星的线速度之比；
（3）双星的角速度。

2、两颗靠得很近的天体称为双星，它们都绕两者连线上某点做匀速圆周运动，因而不至于由于万有引力而吸引到一起，以下说法中正确的是：（ ）
A．它们做圆周运动的角速度之比与其质量成反比。
B．它们做圆周运动的线速度之比与其质量成反比。
C．它们做圆周运动的半径与其质量成正比。
D．它们做圆周运动的半径与其质量成反比。
3、根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法错误的是：（ ）
A．它们双星相互间的万有引力减小
B．双星圆周运动的角速度增大
C．双星圆周运动的周期增大
D．双星圆周运动的半径增大
三星系统：宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设每个星体的质量均为m，
（1）试求在第一种情况下，星体运动的线速度和周期。
（2）假设两种形式星体的运动个周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？

七、发射及变轨（难）
1、为了充分利用地球自转的速度，人造卫星发射时，火箭都是从 向 （填东、西、南、北）发射，考虑这个因素，火箭发射场应建在纬度较 （填高或低）的地方。
2、右图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，下列说法正确的是（ ）
A．发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度
B．在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关
C．卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比
D．在绕圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力
3、2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如右图所示，关于航天飞机的运动，下述正确的有（ ）
A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于过B的速度
B.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A 的速度
C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
4、如右图所示，当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道3上远地点的速率大于近地点的速率
B.卫星在轨道3上远地点的角速度小于近地点的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的速率小于在轨道2上经过Q点时的速率
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于在轨道3上经过P点时的加速度
同学们，本章内容、相似、易混、易错的物理量较多，做题时“快是慢的，慢是快的”，提倡“三遍读题法”！