【步步高 学案导学设计】2014-2015学年高中物理 第三章 万有引力定律习题课 教科版必修2
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这篇资料涉及的是高中物理课程中的万有引力定律相关内容,主要涵盖卫星轨道动力学、重力加速度、宇宙速度以及天体运动的多个知识点。 1. 卫星的周期与其质量和运行速度无关,只与行星质量的平方根及卫星轨道半径的三次方成正比,这是开普勒第三定律的应用。选项C正确。 2. 在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船内,由于处于完全失重状态,物体挂在弹簧测力计上显示的力为零,因为重力完全转化为向心力。因此选项D正确。 3. 物体在月球表面的重力加速度是地球表面的1/6,这说明月球的质量与地球相比小得多,而并非半径关系。选项B正确。 4. 空间站因空气阻力和控制作用向地球靠近,根据开普勒第三定律,轨道半径减小会导致周期减小、线速度增大、角速度增大、加速度增大。所以选项D正确。 5. 若小行星和地球密度相同,两者的重力加速度与半径的平方成反比。因此小行星表面的重力加速度是地球表面的1/(6400^2)倍,大约是地球表面重力加速度的1/40000。选项D正确。 6. 根据开普勒第三定律,轨道半径之比与周期平方之比相等,速度与半径的平方根成反比。卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为b^3/a,速度之比为1/b的平方根。选项B正确。 7. 当探测器飞越质量密集区,轨道半径会略微减小,根据开普勒第二定律,速度会略微增大,因此选项C正确。 8. 地球同步卫星与地球自转加速度的比较,实际上是考察地球同步卫星的角速度与赤道上物体随地球自转角速度的关系,两者相等,即a1/R = a2/R。选项A正确。 9. 航天器在近月轨道的运动,根据万有引力提供向心力,可以得出线速度v=√(GM/R),角速度ω=√(G/MR^3),周期T=2π√(R^3/GM),向心加速度a=G*M/R^2。选项A和D正确。 10. 发射“嫦娥一号”的速度需要达到地球的第一宇宙速度,以确保卫星能环绕地球。在绕月轨道上,卫星周期与卫星质量无关,且卫星受月球引力与距离的平方成反比。选项C正确。 11. 飞船升空时宇航员处于超重状态,返回舱减速下降时宇航员处于正向重力状态。"神舟"六号的飞行速度大于月球绕地球的速度,周期也较短。选项AC正确。 12. 土卫五和土卫六的公转周期之比等于它们轨道半径的三次方的反比,加速度之比等于半径的平方反比,公转速度之比等于半径的平方根的反比。选项A正确。 这些题目涉及到的主要知识点包括万有引力定律、开普勒定律、卫星轨道动力学、宇宙速度、重力加速度以及天体运动的基本规律。在解决这类问题时,理解并应用牛顿的万有引力定律和开普勒定律是关键。
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