人教版 (新课标)必修24.万有引力理论的成就课后作业题

这是一份人教版 (新课标)必修24.万有引力理论的成就课后作业题，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
课时提能演练(十)┃课后巩固作业(十)
(40分钟 50分)
一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分。每小题至少一个选项正确)
1．行星的运动可看做匀速圆周运动，则行星绕太阳运动的轨道半径R的三次方与周期T的平方的比值为常量=k，下列说法正确的是( )
A.公式=k只适用于围绕太阳运行的行星
B.围绕同一星球运行的行星或卫星，k值不相等
C.k值与被环绕星球的质量和行星或卫星的质量都有关系
D.k值仅由被环绕星球的质量决定
2．关于卫星绕地球做匀速圆周运动的有关说法正确的是( )
A．卫星受到的地球引力对其做正功
B．卫星的轨道半径越大，其线速度越大
C．卫星的轨道半径越大，其周期越小
D．卫星受到的地球引力提供卫星做圆周运动所需的向心力
3.最近，科学家在望远镜中看到太阳系外某恒星有一行星，并测得它围绕恒星运动一周所用的时间为1 200年，它与该恒星的距离为地球与太阳距离的100倍。假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆形，仅利用以上两个数据可以求出的量有( )
A.恒星质量与太阳质量之比
B.恒星密度与太阳密度之比C.行星质量与地球质量之比
D.行星运行速度与地球公转速度之比4．如图所示，极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道)。若已知一个极地卫星从北纬30°的正上方，按图示方向第一次运行至南纬60°正上方时所用时间为t，地球半径为R(地球可看做球体)，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。由以上条件可以求出( )
A．卫星运行的周期B．卫星距地面的高度
C．卫星的质量D．地球的质量
5.2009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，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有( )
A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B.在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能
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
6．(2012·安徽高考)我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350 km,“神舟八号”的运行轨道高度为343 km。它们的运行轨道均视为圆周，则( ) A.“天宫一号”比“神舟八号”速度大
B.“天宫一号”比“神舟八号”周期长
C.“天宫一号”比“神舟八号”角速度大
D.“天宫一号”比“神舟八号”加速度大
二、非选择题(本题包括2小题，共20分，要有必要的文字叙述)
7.(10分)“天宫一号”于2011年9月29日成功发射，它和随后发射的“神舟”飞船在太空完成交会对接，实现了中国载人航天工程的一个新的跨越。“天宫一号”进入运行轨道后，其运行周期为T，距地面的高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G。若将“天宫一号”的运行轨道看做圆轨道，求：
(1)地球质量M。
(2)地球的平均密度。
8.(10分)(2012·渭南高一检测)“嫦娥一号”探月卫星与稍早日本的“月亮女神号”探月卫星不同，“嫦娥一号”卫星是在绕月极地轨道上运动的，加上月球的自转，因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球的表面。12月11日“嫦娥一号”卫星CCD相机已对月球背面进行成像探测，并获取了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H，绕行的周期为TM；月球绕地公转的周期为TE，轨道半径为R0，地球半径为RE，月球半径为RM。
(1)若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球质量之比。
(2)当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也与地心到月心的连线垂直(如图所示)。此时探月卫星向地球发送所拍摄的照片，此照片由探月卫星传送到地球最少需要多长时间?(已知光速为c)
答案解析
1．【解析】选D。由k值只和被环绕星球的质量有关，即围绕同一星球运行的行星或卫星，k值相等，所以只有D正确。
2．【解析】选D。地球引力对卫星不做功，选项A错误。做圆周运动的卫星半径越大，线速度越小，选项B错误。做圆周运动的卫星半径越大，周期越大，选项C错误。 万有引力提供卫星做圆周运动所需向心力，选项D正确。
3.【解析】选A、D。由M=知，恒星质量与太阳质量之比M星∶M日=A正确;由于不知道太阳和恒星的体积，没法求出恒星密度与太阳密度之比，B错；仅由万有引力公式无法求出行星质量与地球质量之比,C错;行星运行速度与地球公转速度之比v星∶v地= D正确。
【总结提升】天体密度的估算
(1)卫星绕天体做半径为r的圆周运动，若天体的半径为R，则天体的密度ρ=代入上式得：ρ=。当卫星环绕天体表面运动时，其轨道半径r等于天体半径R，则ρ=。
(2)已知天体表面的重力加速度为g,则ρ==。
4．【解析】选A、B、D。卫星从北纬30°的正上方，第一次运行至南纬60°正上方时，刚好为运动周期的，所以卫星运行的周期为4t，A项正确；知道周期、地球的半径，由可以算出卫星距地面的高度，B项正确；通过上面的公式可以看出，能算出中心天体的质量，不能算出卫星的质量,C项错误，D项正确。
5.【解析】选A、B、C。根据开普勒定律可知，卫星在近地点的速度大于远地点的速度，A正确；由轨道Ⅰ变到轨道Ⅱ要减速，B正确；类比于行星椭圆运动，由开普勒第三定律可知，=k，R2r神，所以v天