1、（共29套202页）人教版高中物理必修2（全册）配套检测题同步练习题汇总第六章 万有引力与航天第六节 经典力学的局限性A级抓基础1(多选)关于牛顿物理学与狭义相对论，下列说法正确的是()A狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律B狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律C牛顿物理学研究的是物体在低速运动时所遵循的规律D牛顿物理学研究的是物体在高速运动时所遵循的规律解析：牛顿物理学的运动规律适用于低速、宏观物体，而爱因斯坦的狭义相对论适用于高速、微观世界答案：BC2经典力学只适用于“宏观世界”，这里的“宏观世界”是指()A行星、恒星、星系等巨大的物质领域B地球表面上的物质世界C人眼能
2、看到的物质世界D不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界解析：前三个选项说的当然都属于“宏观世界”，但都很片面，没有全面描述，本题应选D.答案：D3物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是()A卡文迪许发现了万有引力定律B牛顿通过实验证实了万有引力定律C相对论的创立表明经典力学已不再适用D爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域解析：万有引力定律是牛顿发现的，但在实验室里的验证是卡文迪许进行的，A、B错；相对论并没有否定经典力学，经典力学对于低速、宏观运动仍适用，C错；狭义相对论的建立是人类取得的重大成
3、就，从而把物理学推进到高速领域，D对答案：D4(多选)下列现象中能用牛顿的经典力学解释的是()A高速公路上行驶的汽车B空气中下落的雨滴C原子核外电子绕核的转动D空气中漂浮的肥皂泡解析：经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界高速公路上行驶的汽车、空气中下落的雨滴、空气中漂浮的肥皂泡都属于宏观、低速范畴，经典力学适用，A、B、D对原子核外电子绕核的转动属于微观现象，经典力学不适用，C错答案：ABD5美国科学家2016年2月11日宣布，他们探测到引力波的存在引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块缺失的“拼图”，相对论在一定范围内弥补了经典力学的局限性关于经典
4、力学，下列说法正确的是()A经典力学完全适用于宏观低速运动B经典力学取得了巨大成就，是普遍适用的C随着物理学的发展，经典力学将逐渐成为过时的理论D由于相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它的应用价值解析：经典力学完全适用于宏观低速运动的物体，故A正确；经典力学取得了巨大的成就，但它也具有一定的局限性，并不是普遍适用的，故B错误；在微观高速情况下，要用量子力学和相对论来解释，但是并不会因为相对论和量子力学的出现，就否定了经典力学，经典力学仍然是正确的，故不会过时也不会失去价值，故C、D错误答案：AB级提能力6牛顿时空观也叫经典时空观，下列关于经典时空观及经典力学的说法正确的是()A经典时空观
5、认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的B经典力学的基础是牛顿运动定律，它适用于宏观和微观世界C在经典力学中，物体的质量是随运动状态而改变的D经典力学也适用于高速运动的宏观物体解析：经典时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的，故A正确；经典力学的基础是牛顿运动定律，它适用于宏观世界，不适应于微观世界，故B错误；在经典力学中，物体的质量是不随运动状态而改变的，故C错误；经典力学适用于宏观、低速、弱引力的情况，故D错误故选A.答案：A7(多选)下面说法中正确的是()A当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别B当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和经典物理学的
6、结论没有区别C当普朗克常量h(6.631034 Js)可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别D当普朗克常量h(6.631034 Js)不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别解析：经典力学可以认为是相对论物理学在低速、宏观状态下的特例，因此正确的选项为A、C.答案：AC8关于经典力学的局限性，下列说法正确的是()A经典力学适用于宏观低速运动的物体B由于经典力学有局限性，所以一般力学问题都用相对论力学来解决C火车提速后，有关速度问题不能用经典力学来处理D经典力学只适用于像地球和太阳那样大的宏观物体解析：经典力学适用于宏观低速物体，故A正确；虽然经典力学有局限性，但它适用于一般的
7、宏观低速物体，故对于常见力学问题仍可以用经典力学求解，故B错误；火车提速后，仍属于宏观低速物体，所谓的高速指物体的速度接近光速，故C错误；我们生活中的运动物体均属于宏观物体，微观物体指组成物体的原子等，故D错误答案：A9如图所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为()A0.4c B0.5cC0.9c D1.0c解析：根据光速不变原理，在一切惯性参考系中测量到真空中的光速c都一样，而壮壮所处参考系即为惯性参考系，因此壮壮观察到的光速为1.0c，选项D正确答案：D第六章 万有引力与航天
8、第二节 太阳与行星间的引力第三节 万有引力定律A级抓基础1测定万有引力常量G6.671011 Nm2/kg2的物理学家是()A开普勒 B牛顿C胡克 D卡文迪许解析：牛顿发现了万有引力定律FG，英国科学家卡文迪许利用扭秤装置，第一次测出了引力常量G，引力常量G6.671011 Nm2/kg2.故D正确， A、B、C错误答案：D2(多选)下列说法中正确的是()A在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式F，这个关系式实际上是牛顿第二定律，是可以在实验室中得到验证的B在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式v，这个关系式实际上是匀速圆周运动的一个公式，它是由速度的定义式得来的C在探究太阳对行星
9、的引力规律时，我们引用了公式k，这个关系式是开普勒第三定律，是可以在实验室中得到证明的D在探究太阳对行星的引力规律时，我们使用的三个公式都是可以在实验室中得到证明的解析：开普勒的三大定律是根据行星运动的观察结果而总结归纳出来的规律每一条都是经验定律，都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的故开普勒的三大定律都是在实验室中无法验证的规律答案：AB3.如图所示，两个半径分别为r10.60 m、r20.40 m，质量分布均匀的实心球质量分别为m14.0 kg、m21.0 kg，两球间距离为r02.0 m，则两球间相互引力的大小为()A6.671011 N B大于6.671011 NC小于6.671
10、011 N D不能确定解析：运用万有引力定律公式FG进行计算时，首先要明确公式中各物理量的含义，对于质量分布均匀的球体，r指的是两个球心间的距离，两球心间的距离应为rr0r1r23.0 m两球间的引力为FG，代入数据可得引力约为2.961011 N故选项C正确答案：C4个物体在地球表面所受的重力为G，在距地面高度为地球半径的位置，物体所受地球的引力大小为()A. B.C. D.解析：在地球表面附近，物体所受的重力近似等于万有引力，即重力GF万G；在距地面高度为地球半径的位置，F万G，故选项C正确答案：C5宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象
11、若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为()A0 B.C. D.解析：对飞船由万有引力定律和牛顿第二定律，得mg，解得飞船所在处的重力加速度g，B项正确答案：BB级提能力6设地球自转周期为T，质量为M，引力常量为G.假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R.同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为()A. B.C. D.解析：在南极时物体受力平衡，支持力等于万有引力，即FNG；在赤道上物体由于随地球一起自转，万有引力与支持力的合力提供向心力，即GFNmR，两式联立可知A正确答案：A7.如图所示，阴影区域是质量为M、半径
12、为R的球体挖去一个小圆球后的剩余部分，所挖去的小圆球的球心和大球球心间的距离是，小球的半径是，则球体剩余部分对球体外离球心O距离为2R、质量为m的质点P的引力为多少？解析：根据mVr3知，挖去部分的半径是球体半径的一半，则挖去部分的质量是球体质量的，即挖去部分的质量MM.没挖之前，球体对质点的万有引力F1G，挖去部分对质点的万有引力F2G，则球体剩余部分对质点的引力大小FF1F2.答案：8.如图所示，火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面启动后，以的加速度竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为启动前压力的.已知地球半径为R，求火箭此时离地面的高度(g为地面附近的重力加速度)解
13、析：火箭上升过程中，物体受竖直向下的重力和向上的支持力，设高度为h时，重力加速度为g.由牛顿第二定律得mgmgm，得gg.由万有引力定律知Gmg，Gmg.由联立得h.答案：9宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处(取地球表面重力加速度g10 m/s2，空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度g的大小；(2)已知该星球的半径与地球半径之比为，求该星球的质量与地球质量之比. 解析：(1)设初速度为v0，根据运动学公式可有t，同理，在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，经过时间5t小球
14、落回原处，则5t.由以上两式，解得gg2 m/s2.(2)在天体表面时，物体的重力近似等于万有引力，即mg，所以M.由此可得，.答案：(1)2 m/s2(2)180第六章 万有引力与航天第四节 万有引力理论的成就A级抓基础1一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，只需要()A测定飞船的运行周期B测定飞船的环绕半径C测定行星的体积D测定飞船的运行速度解析：取飞船为研究对象，由GmR及MR3，知，A对，故选A.答案：A2“嫦娥三号”携带“玉兔”探测车在实施软着陆过程中，“嫦娥三号”离月球表面4 m高时最后一次悬停，确认着陆点若总质量为M的“嫦娥三号”在最后一次悬停时，反推力发动
15、机对其提供的反推力为F，已知引力常量为G，月球半径为R，则月球的质量为()A. B. C. D.解析：设月球的质量为M，由GMg和FMg解得M，选项A正确答案：A3天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运动周期，若知道比例系数G，由此可推算出()A行星的质量 B行星的半径C恒星的质量 D恒星的半径解析：恒星对行星的引力为行星绕恒星运动提供向心力，即Gmr，故M，恒星的质量M可求出，选项C正确，其他的几个物理量无法根据行星的轨道半径和运动周期求出，A、B、D错误答案：C4在同一轨道平面上绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C，某时刻恰好在同一过地心的直线上，如图
16、所示，当卫星B经过一个周期时()AA超前于B，C落后于BBA超前于B，C超前于BCA、C都落后于BD各卫星角速度相等，因而三颗卫星仍在同一直线上解析：由Gmr可得T2，故轨道半径越大，周期越大当B经过一个周期时， A已经完成了一个多周期，而C还没有完成一个周期，所以选项A正确， B、C、D错误答案：A5(多选)由下列哪一组物理量可以计算地球的质量()A月球的轨道半径和月球的公转周期B月球的半径和月球的自转周期C卫星的质量和卫星的周期D卫星离地面的高度、卫星的周期和地球的半径解析：只要知道天体的一颗卫星或行星的周期和轨道半径，利用公式Gmr就可以计算出中心天体的质量，故选项A、D正确答案：AD6
17、.(多选)如图所示，是在同一轨道平面上的三颗质量相同的人造地球卫星，均绕地球做匀速圆周运动关于各物理量的关系，下列说法正确的是()A线速度vAvBvCB周期TATBTCC向心加速度aAaBaCD角速度ABC解析：根据万有引力提供向心力，有Gmmamr，得v，a，T2.由于v，所以线速度vAvBvC，故A正确；由于T2，半径越大，周期越大，所以周期TATBTC，故B错误；由于a，半径越大，向心加速度越小，所以向心加速度aAaBaC，故C正确；由于 ，所以角速度ABC，故D正确答案：ACDB级提能力7(多选)不可回收的航天器在使用后，将成为太空垃圾如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此如下
18、说法中正确的是()A离地越低的太空垃圾运行周期越小B离地越高的太空垃圾运行角速度越小C由公式v得，离地球高的太空垃圾运行速率越大D太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞解析：太空垃圾绕地球做匀速圆周运动，根据Gmm2rmr，可得：离地越低，周期越小，角速度越大，速度越大，选项A、B正确，C错误太空垃圾与同一轨道上同向飞行的航天器速率相等，不会相撞，选项D错误答案：AB8“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成探测器预计在2017年由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球，带回约2 kg月球样品某同学从网上得到一些
19、信息，如表中数据所示，请根据题意，判断地球和月球的密度之比为()月球半径R0月球表面处的重力加速度g0地球和月球的半径之比4地球表面和月球表面的重力加速度之比6A. B. C4 D6解析：在地球表面，物体的重力等于物体所受的万有引力，故mgG，解得M，故地球的密度，同理，月球的密度0，故地球和月球的密度之比6.故选B.答案：B9有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面处的重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的()A. B4倍C16倍 D64倍解析：由Gmg，得M，所以R，则4，根据M64M地，所以D项正确答案：D10.如图所示，如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速
20、圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为1，金星转过的角度为2(1、2均为锐角)，则由此条件不能求出()A水星和金星绕太阳运动的周期之比B水星和金星的密度之比C水星和金星到太阳中心的距离之比D水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比解析：在相同时间内水星转过的角度为1，金星转过的角度为2，可知它们的角速度之比为12，周期T，则周期之比为21，故A错误；水星和金星是环绕天体，无法求出它们的质量，也无法知道它们的半径，所以求不出密度比，故B正确；万有引力提供它们做圆周运动的向心力，有m2r，解得r，知道角速度之比，就可求出轨道半径之比，故C错误；根据a
21、r2，轨道半径之比、角速度之比都已知，可以求出向心加速度之比，故D错误选不能求出的，故选B.答案：B11假设地球可视为质量均匀分布的球体已知地球表面重力加速度在两极的大小为go，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G.地球的密度为()A. B.C. D.解析：物体在地球的两极时，mg0G，物体在赤道上时，mgmRG，地球质量M R3，以上三式联立解得地球的密度.故选项B正确，选项A、C、D错误答案：B12今年5月13日，“好奇号”火星探测器迎来了它两周年的纪念日，已知火星的半径R，“好奇号”登陆火星前在火星表面绕火星做匀速圆周运动的周期为T，将地球和火星的公转均视为匀速圆周运动，火
22、星到地球的最远距离约为最近距离的五倍，引力常量为G.(1)求火星的质量M及平均密度；(2)火星年相当于多少地球年？解析：(1)设“好奇号”质量为m，由“好奇号”所受万有引力提供它做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律，得GmR，解得M，又由MVR3，联立解得.(2)设地球和火星的公转半径分别为r1、r2，由火星到地球的最远距离约为最近距离的五倍可得r1r25(r2r1)，由开普勒第三定律k，得，联立解得T2 年答案：(1)(2) 年第六章 万有引力与航天第五节 宇宙航行A级抓基础1关于宇宙速度的说法，正确的是()A第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度B第一宇宙速度是地球同步卫星的发射速度C
23、人造地球卫星运行时的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D第三宇宙速度是物体逃离地球的最小速度解析：第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，同时也是人造地球卫星的最大运行速度，故A对，B、C错；第二宇宙速度是物体逃离地球的最小速度，D错答案：A2.如图所示，图中a、b、c、d四条圆轨道的圆心均在地球的自转轴上，图中卫星均绕地球做匀速圆周运动，下列判断图中卫星可能的轨道正确的说法是()A只要轨道的圆心均在地球自转轴上都是可能的轨道，图中轨道a、b、c、d都是可能的轨道B只有轨道的圆心在地球的球心上，这些轨道才是可能的轨道，图中轨道a、b、c均可能C只有轨道平面与地球赤道平面重合的卫星轨道才是可能
24、的轨道，图中只有a轨道是可能的D只有轨道圆心在球心，且不与赤道平面重合的轨道才是可能的轨道，即图中轨道b、c才是可能的解析：卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地球必定在卫星运动轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心，因此轨道d是不可能的，而轨道a、b、c均是可能的轨道，故B正确答案：B3(多选)地球同步卫星轨道必须在赤道平面上空，和地球自转有相同的角速度，才能和地面保持相对静止关于各国发射的地球同步卫星，下列表述正确的是()A所受地球的万有引力大小一定相等B离地面的高度一定相同C运行的速度都小于7.9 km/sD都位于赤道上空的同一个点解析：地球同步卫星所受的万有引力大小FG，由于不同卫星质
25、量不等，故A错误；由G，得同步卫星的周期相等，所以轨道半径相等，离地面的高度相等，故B正确；由G得v，知轨道半径越大，运行的速度越小，且小于第一宇宙速度7.9 km/s，故C正确；地球同步卫星位于赤道上空，和地球自转有相同的角速度才能和地面保持相对静止，地球同步卫星都位于赤道上空的同一个圆周轨道，不能在同一个点上，故D错误答案：BC4.如图所示，a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星其中a、c的轨道相交于点P，b、d在同一个圆轨道上某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方下列说法中正确的是()Ab、d存在相撞危险Ba、c的加速度大小相等，且大于b的加速度Cb、c的角速度大小
26、相等，且小于a的角速度Da、c的线速度大小相等，且小于d的线速度解析：b、d在同一轨道，线速度大小相等，不可能相撞，A错；由a向知a、c的加速度大小相等且大于b的加速度，B对；由 知，a、c的角速度大小相等，且大于b的角速度，C错；由v 知a、c的线速度大小相等，且大于d的线速度，D错答案：B5研究表明，3亿年前地球自转的周期约为22小时这表明地球的自转在减慢，假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，则未来()A近地卫星的运行速度比现在的小B近地卫星的向心加速度比现在的小C地球同步卫星的线速度比现在的大D地球同步卫星的向心加速度比现在的小解析：设卫星的质量为m，轨道半径为r，地球的质量为
27、M，则有Gmmm2rma向，得卫星的运动周期为T2 ，线速度为v ，角速度为，向心加速度a向，由题意知，近地卫星的运行半径不变，所以运行速度不变，向心加速度也不变，故A、B错误；若地球自转在减慢，则同步卫星的周期变大，则知其轨道半径r增大，线速度v减小，角速度减小，向心加速度a向减小，故C错误，D正确答案：D6.(多选)“嫦娥二号”卫星已成功发射，这次发射的卫星直接进入近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的地月转移轨道后直接奔月当卫星到达球附近的特定位置时，卫星就必须“急刹车”，也就是近月制动，以确保卫星既能被月球准确捕获，又不会撞上月球，并由此进入近月点100公里、周期为12小时的椭
28、圆轨道a.再经过两次轨道调整，进入100公里的近月圆轨道b.轨道a和b相切于P点，如图所示下列说法正确的是()A“嫦娥二号”卫星的发射速度大于11.2 km/sB“嫦娥二号”卫星的发射速度大于7.9 km/s且小于11.2 km/sC“嫦娥二号”卫星在a、b轨道经过P点的速度相同D“嫦娥二号”卫星在a、b轨道经过P点的加速度相同解析：“嫦娥二号”发射出去后绕地球沿椭圆轨道运动，知“嫦娥二号”的发射速度大于7.9 km/s，小于11.2 km/s，故A错误，B正确；卫星从a轨道的P点进入b轨道，需减速，则在a轨道上经过P点的速度大于在b轨道上经过P点的速度，故C错误；“嫦娥二号”卫星在a、b轨道
29、上经过P点时所受的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律，知加速度相同，故D正确答案：BDB级提能力7质量相等的甲、乙两颗卫星分别贴近某星球表面和地球表面围绕其做匀速圆周运动，已知该星球和地球的密度相同，半径分别为R和r，则()A甲、乙两颗卫星的加速度之比等于RrB甲、乙两颗卫星所受的向心力之比等于11C甲、乙两颗卫星的线速度之比等于11D甲、乙两颗卫星的周期之比等于Rr解析：由FG和MR3可得万有引力FGRm，又由牛顿第二定律Fma可得，A正确卫星绕星球表面做匀速圆周运动时，万有引力等于向心力，因此B错误由FGRm，Fm可得，选项C错误由FGRm，FmR可知，周期之比为11，故D错误答案：A8“
30、北斗”卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星(同步卫星)、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约为地球半径的6倍和3.4倍下列说法正确的是()A静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍B静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍C静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的D静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的解析：由m(Rh)mm(Rh)2ma.可得：2， 0.79，0.395，故只有A正确答案：A9如图所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，某一时刻它们恰好在同一直线上，下列说法中正确的是()A根据v
31、 可知，运行速度满足vAvBvCB运转角速度满足ABCC向心加速度满足aAaBaCD运动一周后，A最先回到图示位置解析：由Gm得，v ，r大，则v小，故vAvBvC，A错误；由Gm2r得，r大，则小，故ABC，B错误；由Gma得，a，r大，则a小，故aAaBaC，C正确；由Gmr得，T2 ，r大， 则T大，故TATBTC，因此运动一周后，C最先回到图示位置，D错误答案：C10(多选)据英国卫报网站报道，在太阳系之外，科学家发现了一颗最适宜人类居住的类地行星，绕恒星橙矮星运行，命名为“开普勒438b”假设该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动，其运行的周期为地球运行周期的p倍，橙矮星的质量为太阳的q
32、倍则该行星与地球的()A轨道半径之比值为 B轨道半径之比值为C线速度之比值为D线速度之比值为解析：行星公转的向心力由万有引力提供，根据牛顿第二定律，有：mR，解得：R，该行星与地球绕恒星均做匀速圆周运动，其运行的周期为地球运行周期的p倍，橙矮星的质量为太阳的q倍，故： ，故A正确，B错误；根据v，有：，故C正确，D错误答案：AC11人们认为某些白矮星(密度较大的恒星)每秒钟大约自转一周(引力常量G6.671011 Nm2/kg2，地球半径R约为6.4103 km)(1)为使其表面上的物体能够被吸引住而不至于由于快速转动而被“甩”掉，它的密度至少为多少？(2)假设某白矮星的密度约为此值，且其半径
33、等于地球半径，则它的第一宇宙速度约为多少？解析：(1)假设赤道上的物体刚好不被“甩”掉，则此时白矮星对物体的万有引力恰好提供物体随白矮星转动的向心力，设白矮星质量为M，半径为r，赤道上物体的质量为m，则有Gmr，白矮星的质量为M.白矮星的密度为 kg/m31.141011 kg/m3.(2)白矮星的第一宇宙速度，就是物体在万有引力作用下沿白矮星表面绕它做匀速圆周运动时的速度，即Gm.白矮星的第一宇宙速度为v m/s4.02107 m/s.答案：(1)1.141011 kg/m3(2)4.02107 m/s12如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面的高度为h.已
34、知地球半径为R，地球自转角速度为0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心(1)求卫星B的运行周期；(2)设卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？解析：(1)由万有引力定律和向心力公式，得Gm(Rh)，又Gmg，解得TB2 .(2)由题意得(B0)t2，又B，所以t.答案：(1)2 (2)第六章 万有引力与航天第一节 行星的运动A级抓基础1关于日心说被人们所接受的原因，下列说法正确的是()A以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题B以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了C地球
35、是围绕太阳旋转的D太阳总是从东面升起，从西面落下解析：托勒密的地心学说可以解释行星的逆行问题，但非常复杂，缺少简洁性，而简洁性正是当时人们所追求的，哥白尼的日心说之所以能被当时人们所接受，正是因为这一点要结合当时历史事实来判断，故选项B正确答案：B2(多选)对开普勒第一定律的理解，下列说法正确的是()A太阳系中的所有行星有一个共同的轨道焦点B行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向C行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直D日心说的说法是正确的解析：根据开普勒第一定律可知选项A正确行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向，故选项B正确，选项C、D错误答案：AB3关于开普勒第二定律，正确的理解是()A行星
36、绕太阳运动时，一定是匀速曲线运动B行星绕太阳运动时，一定是变速曲线运动C行星绕太阳运动时，由于角速度相等，故在近日点处的线速度小于它在远日点处的线速度D行星绕太阳运动时，由于它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故它在近日点的线速度大于它在远日点的线速度解析：根据开普勒第一定律，可知选项B正确，但不符合本题意根据开普勒第二定律可知选项D正确答案：D4关于开普勒第三定律k的理解，以下说法中正确的是()A该定律只适用于卫星绕行星的运动B若地球绕太阳运转的轨道的半长轴为R1，周期为T1，月球绕地球运转的轨道的半长轴为R2，周期为T2，则Ck是一个与环绕天体无关的常量DT表示行星运动的自转周期解
37、析：该定律除适用于卫星绕行星的运动，也适用于行星绕恒星的运动，故A错误；公式k中的k与中心天体质量有关，中心天体不同，k值不同，地球公转的中心天体是太阳，月球公转的中心天体是地球，k值是不一样的，故B错误；k是一个与环绕天体无关的常量，它与中心天体的质量有关，故C正确；T代表行星运动的公转周期，故D错误答案：C5(多选)在天文学上，春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季如图所示，从地球绕太阳的运动规律入手，下列判断正确的是()A在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较大B在夏至日前后，地球绕太阳的运行速率较大C春夏两季与秋冬两季时间相等D春夏两季比秋冬两季时间长解析：冬至日前后，地球位
38、于近日点附近，夏至日前后地球位于远日点附近，由开普勒第二定律可知近日点速率最大，故A对，B错春夏两季平均速率比秋冬两季平均速率小，又因所走路程基本相等，故春夏两季时间长春夏两季一般在186天左右，而秋冬季只有179天左右C错，D对答案：ADB级提能力6(多选)如图所示为哈雷彗星轨道示意图，A点和B点分别为其轨道的近日点和远日点，则关于哈雷彗星的运动，下列判断正确的是()A在A点的线速度大于在B点的线速度B在A点的角速度小于在B点的角速度C在A点的加速度等于在B点的加速度D哈雷彗星的公转周期一定大于1年解析：根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，可知近日点A的线速度大于
39、远日点B的线速度，故A正确；在近日点哈雷彗星运动的圆周半径小，而线速度大，故在近日点哈雷彗星运动的角速度大，故B错误；哈雷彗星在近日点的线速度大，轨道半径小，由a可知，近日点A的向心加速度大，故C错误；哈雷彗星的椭圆轨道的半长轴显然大于地球绕太阳运动的半径，故其周期大于地球绕太阳运动的周期，D正确答案：AD7.(多选)“火星合日”是指火星、太阳、地球三者之间形成一条直线时，从地球的方位观察，火星位于太阳的正后方，火星被太阳完全遮蔽的现象，如图所示，已知地球、火星绕太阳运行的方向相同，若把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆，火星绕太阳运动的公转周期约等于地球公转周期的2倍，由此可知()A“火星合日
40、”约每1年出现一次B“火星合日”约每2年出现一次C火星的公转半径约为地球公转半径的倍D火星的公转半径约为地球公转半径的8倍解析：因火星的公转周期约为地球公转周期的2倍，故地球转一周时，火星转动了半周，火星转动一周时才会再次同时出现在同一直线上，故约每2年出现一次，故A错误，B正确；据开普勒第三定律有，即22，故，故C正确，D错误答案：BC8.如图所示，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，椭圆的半长轴为a，运行周期为TB；C为绕地球沿圆周运动的卫星，圆周的半径为r，运行周期为TC.下列说法或关系式中正确的是()A地球位于B卫星轨道的一个焦点上，位于C卫星轨道的圆心上B卫星B和卫星C运动的速度大小均不
41、变C.，该比值的大小与地球有关D.，该比值的大小不仅与地球有关，还与太阳有关解析：由开普勒第一定律可知，选项A正确；由开普勒第二定律可知，B卫星绕地球转动时速度大小在不断变化，选项B错误；由开普勒第三定律可知，k，比值的大小仅与地球有关，选项C、D错误答案：A9.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示该行星与地球的公转半径之比为()A. B. C. D. 解析：地球周期T11年，经过N年的时间地球比行星多转1周，即地球与行星转动角度之差为2，2，T2，由开普勒第三定律知k，将T11年代入得，B选项正确答案：B章末复习课知识体系答案填写地心说日
42、心说 2 GMgR27.9 km/s11.2 km/s16.7 km/s低速宏观主题一天体(卫星)运动问题的处理分析处理天体运动问题，要抓住“一个模型”、应用“两个思路”、区分“三个不同”1一个模型：无论是自然天体(如行星、月球等)，还是人造天体(如人造卫星、空间站等)，只要天体的运动轨迹为圆形，就可将其简化为质点的匀速圆周运动2两个思路(1)所有做圆周运动的天体，所需的向心力都来自万有引力因此，向心力等于万有引力，据此所列方程是研究天体运动的基本关系式，即Gmm2rmrma.(2)不考虑地球或天体自转影响时，物体在地球或天体表面受到的万有引力约等于物体的重力，即Gmg，变形得GMgR2，此式
43、通常称为黄金代换式3三个不同(1)不同公式中r的含义不同在万有引力定律公式FG中，r的含义是两质点间的距离；在向心力公式Fmm2r中，r的含义是质点运动的轨道半径当一个天体绕另一个天体做匀速圆周运动时，两式中的r相等(2)运行速度、发射速度和宇宙速度的含义不同三种速度的比较，如下表所示比较项概念大小影响因素运动速度卫星绕中心天体做匀速圆周运动的速度v 轨道半径r越大，v越小发射速度在地面上发射卫星的速度大于或等于7.9 km/s卫星的发射高度越高，发射速度越大宇宙速度实现某种效果所需的最小卫星发射速度7.9 km/s11.2 km/s16.7 km/s不同卫星发射要求不同(3)卫星的向心加速度a、地球表面的重力加速度g、在地球表面的物体随地球自转做匀速圆周运动的向心加速度a的含义不同绕地球做匀速圆周运动的卫星的向心加速度a，由Gma，得a，其中r为卫星的轨道半径若不考虑地球自转的影响，地球表面的重力加速度为g，其中R为地球的半径地球表面的物体随地球自转做匀速圆周运动的向心加速度a2Rcos，其中、R分别是地球的自转角速度和半径，是物体所在位置的纬度值【例1】据媒体报道，嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200 km，运行周期127分钟若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条件不能求出的是(
