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高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作）

[课时跟踪训练]

1．完成物理学第一次大综合的标志是( ) A．日心说

B．开普勒三大定律 D．牛顿三大运动定律

C．万有引力定律

解析：万有引力定律是牛顿在前辈基础上通过艰辛努力而建立的，它是物理学的第一次大综合。

答案：C

2．假如一个环绕地球做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则( )

A．根据公式v＝ωr可知，卫星运动的线速度将增大到原来的2倍 mv21

B．根据公式F＝可知，卫星所需的向心力将减小到原来的 r2C．根据公式F＝

GMm1

可知，地球提供的向心力将减小到原来的 2r4

D．根据公式F＝mω2r知，卫星所需向心力增大到原来的2倍

解析：由于随着半径r的变化，卫星的角速度和线速度都要变化，所以不能根据v＝ωr、F＝mω2r

mv21

和F＝r得v∝r、F∝r及F∝r，故A、B、D错误。卫星绕地球做圆周运动时，

Mm

地球对卫星的吸引力提供卫星做圆周运动的向心力，由F向＝G2知，卫星的轨道半径增r1

大到原来的2倍时，向心力减小到原来的，故C正确。

4

答案：C

3．2010年1月17日，我国成功发射北斗COMPASS—G1地球同步卫星。据了解这已是为北斗卫星导航系统发射的第三颗地球同步卫星。则对于这三颗已发射的同步卫星，下列说法中错误的是( )

A．它们的运行速度大小相等，且都小于7.9 km/s B．离地面高度一定，相对地面静止

马鸣风萧萧

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C．绕地球运行的角速度与地球自转角速度相等

D．它们的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

解析：同步卫星绕地球运行的角速度与地球自转角速度相等，它们相对地面静止；由Mm

G2＝mω2r可知，它们离地面高度一定，运行速度v＝ωr，大小相等，且都小于7.9 km/s；r与静止在地球赤道上的物体相比，它们角速度相同，半径不同，由a＝ω2r可知向心加速度大小不等。

答案：D

4．有两颗人造地球卫星，它们的质量之比是m1∶m2＝1∶2，它们运行的线速度大小之比是v1∶v2＝1∶2，那么以下关系正确的是( )

A．它们运行的周期之比是T1∶T2＝8∶1 B．它们的轨道半径之比是r1∶r2＝4∶1 C．它们的向心力大小之比是F1∶F2＝1∶32 D．它们的向心加速度大小之比是a1∶a2＝16∶1

Mmmv2GM

解析：卫星运行的向心力等于万有引力，有G2＝，得r＝2，而GM为常数，

rrvr1v224Mm2π

所以半径之比为＝2＝，故B正确。又G2＝m(T)2r，得T＝2π

r2v11r＝

r3T1

，所以＝ GMT2

r13r23

v2a1v12r21211438

??＝，故A正确。向心加速度a＝，所以＝2·＝()×＝，故D错误。

r11a2v2r12416

F1m1a1111

向心力F＝ma，所以＝·＝×＝，故C正确。

F2m2a221632

答案：ABC

5．关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下列说法中正确的是( ) A．在发射过程中向上加速时产生超重现象 B．在降落过程中向下减速时产生超重现象 C．进入轨道时做匀速圆周运动，产生失重现象

D．失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的

解析：超、失重是一种表象，是从重力和弹力的大小关系而定义的。当向上加速或向下减速时，加速度a的方向向上，所以超重，故A、B正确。卫星做匀速圆周运动时，万有引力完全提供向心力，卫星及卫星内的物体皆处于完全失重状态，故C正确。失重的原因是重力(或万有引力)使物体产生了加速度，故D错误。

答案：ABC

6．如图1所示，A、B、C是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，下列说法中正确的是( )

A．B、C的线速度大小相等，且大于A的线速度

马鸣风萧萧

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B．B、C的周期相等，且大于A的周期

C．B、C的向心加速度大小相等，且大于A的向心加速度 D．C加速(速率增大)可追上同一轨道上的B 解析：A、B、C都做环绕运动，由v＝ 速度小，故A错；由T＝

GM

r可知，B、C的轨道半径大，B、C的线

图1

4π2r3GM知，B、C的周期相等，且比A的周期大，故B正确；

GM

由a＝2知，B、C加速度相等，但比A的加速度小，故C错；当C的速率增大时，C所

r需的向心力增大，而C在原轨道上的万有引力大小不变，因此，不能为C提供足够的向心力，故C将向外侧脱离原来轨道，不能追上B，故D错。

答案：B

7．银河系的恒星中大约有四分之一是双星。某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1 和S2的距离为r，已知引力常量为G。由此可以求出S2的质量为( )

4π2r2?r－r1?A.

GT24π2r3C. GT2

4π2r12B. GT24π2r2r1D.

GT2

解析：取S1为研究对象，S1做匀速圆周运动的向心力由S1与S2间的万有引力提供， m1m22π

则G2＝m1(T)2r1，

r4 π2r1·r2

m2＝，D正确。

GT2答案：D

8.“嫦娥”二号探月卫星简化后的路线示意图如图2所示。卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道，卫星开始对月球进行探测。已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，卫星在停泊轨道与工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则( )

ba

图2

A．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为B．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的周期之比为b3 a

C．卫星在停泊轨道和工作轨道运行的向心加速度之比为2 bD．卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度

马鸣风萧萧