鲁科版必修2同步精练精析：52、3 《万有引力定律的应用 人类对太空的不谢追求》（鲁科版必修二）

5.2、3 万有引力定律的应用 人类对太空的不谢追求
【学业达标训练】
1.(2009·广东高考)关于地球的第一宇宙速度,下列表述正确的是( )
A.第一宇宙速度又叫环绕速度
B.第一宇宙速度又叫脱离速度
C.第一宇宙速度与地球的质量无关21世纪教育网
D.第一宇宙速度与地球的半径无关[21世纪教育网
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3.(2009·广东高考)宇宙飞船在半径为R1的轨道上运行,变轨后的半径为R2,R1>R2，宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动,则变轨后宇宙飞船的( )
A.线速度变小21世纪教育网
B.角速度变小
C.周期变大
D.向心加速度增大
4.2009年4月5日,朝鲜发射了一颗人造卫星,但由于其运载火箭的第三级在自身推进作用完成后没有从卫星舱上脱离,导致发射失败,那么发射一颗绕地球运行的卫星的发射速度范围为( )
A.v发<7.9 km/s B.v发≥7.9 km/s
C.7.9 km/s≤v发<11.2 km/s D.v发≥11.2 km/s
【解析】选C.发射人造地球卫星最小的发射速度为7.9 km/s ,但如果发射速度大于11.2 km/s,则卫星将摆脱地球的引力,不能成为绕地球运行的卫星,因此发射速度的范围为：7.9 km/s≤v发<11.2 km/s,故选项C正确.
5.一个人造天体飞临某个行星，并进入行星表面的圆轨道，宇航员测出该天体环绕行星一周所用的时间为T，若此行星是一个质量均匀分布的球体，求此行星的密度.( 已知引力常量为G）
【素能综合检测】
一、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分.每小题至少一个选项正确）
1.(2010·广东实验中学高一检测)卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用.第一代、第二代海事卫星只使用静止轨道卫星,不能覆盖地球上的高纬度地区,而第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案,解决了覆盖全球的问题.它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成.中轨道卫星离地面的高度约为地球半径的2倍,分布在几个轨道平面上(与赤道平面有一定的夹角).地球表面处的重力加速度为g,则由于地球的作用使中轨道卫星处的重力加速度约为( )
2.火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆.已知火卫一的周期为7小时39分,火卫二的周期为30小时18分,则两颗卫星相比( )
A.火卫一距火星表面较近
B.火卫二的角速度较大
C.火卫一的运动速度较大
D.火卫二的向心加速度较大
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3.(思维拓展题)地球绕太阳的运动可视为匀速圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球运动所需要的向心力.由于太阳内部的核反应而使太阳发光，在这个过程中，太阳的质量在不断减小.根据这一事实可以推知，在若干年后，地球绕太阳的运动情况与现在相比( )
A.运动半径变大
B.运动周期变大21世纪教育网
C.运动速率变大21世纪教育网
D.运动角速度变大21世纪教育网
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5.2009年4月15日零时16分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第二颗北斗导航卫星送入地球同步静止轨道.关于该卫星,下列说法正确的是( )
A.运行速度大于7.9 km/s
B.离地面高度一定,相对地面静止
C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
二、非选择题（本题共3小题，共30分.要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要说明单位）
6.(2010·合肥高一检测)(10分)宇航员登
上一半径为R的星球表面,为测定该星球的
质量,他用长细线一端拴一小球,另一端固
定于O点,让其在水平面内做匀速圆周运动
(这种运动常称为圆锥摆运动),如图1所示.
若测得O点到圆面距离为h,圆锥摆的周期为
T,已知万有引力常量为G.请推导出
(1)该星球表面重力加速度g的表达式.
(2)该星球质量M的表达式.
7.（10分）金星的半径是地球的0.95倍,质量为地球的0.82倍.那么(g取10 m/s2)：
(1)金星表面的自由落体加速度是多大?
(2)金星的第一宇宙速度是多大?
［探究·创新］
8.(10分)2009年5月19日,美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机上的宇航员完成了对哈勃太空望远镜的最后一次维修，预计其寿命将延长至2013年，哈勃太空望远镜于1990年发射升空,在18年的时间里实现了第10万次绕地球轨道飞行,总里程达43.5亿公里,试分析以下问题:
(1)哈勃太空望远镜的周期约为多少?
(2)航天飞机对望远镜进行维修时,是否先进入哈勃望远镜的轨道,再加速追上望远镜?如不是请说明理由.
【解析】(1)望远镜的周期为:21世纪教育网
(2)不是,航天飞机如先进入哈勃太空望远镜的轨道,就和望远镜的速率相同,再加速将做离心运动远离望远镜而去.因此航天飞机应先进入比望远镜低的轨道,当飞机靠近望远镜时,再加速利用做离心运动接近望远镜进行维修工作.