高中物理 6.5宇宙航行（精讲优练课型）课时提升作业 新人教版必修2

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1、课时提升作业(十一)宇宙航行(15分钟·50分)一、选择题(本题共5小题，每小题8分，共40分。多选题已在题号后标出)1.由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步卫星，这些卫星的()A.质量可以不同　　　　　　B.轨道半径可以不同C.轨道平面可以不同D.速率可以不同【解析】选A。同步卫星的轨道平面与赤道平面重合，且具有确定的轨道半径、确定的速率、确定的周期，选项B、C、D错误。根据G=mr，可得G=r，所以卫星周期与卫星质量无关，同步卫星的质量是可以不同的，选项A正确。2.(2015·湛江高一检测)恒星演化发展到一定阶段，可能

2、成为恒星世界的“侏儒”——中子星，中子星的半径较小，一般在7～20km，但它的密度大得惊人。若中子星的半径为10km，密度为1.2×1017kg/m3，那么该中子星的第一宇宙速度约为()A.6km/sB.3×102km/sC.3×103km/sD.6×104km/s【解析】选D。根据v=和M=πR3·ρ可得v=≈6×104km/s，选项D正确。3.(2015·临沂高一检测)研究表明，地球自转在逐渐改变，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，且地球的质量、半径都不变，若干年后()A.近地卫星(以地球半径为轨道半径)的

3、运行速度比现在大B.近地卫星(以地球半径为轨道半径)的向心加速度比现在小C.同步卫星的运行速度比现在小D.同步卫星的向心加速度与现在相同【解题指南】解答本题应注意以下两点：(1)近地卫星的轨道半径等于地球半径，所以满足G=m。(2)随着地球自转周期增大，同步卫星的周期也增大。【解析】选C。近地卫星由万有引力提供向心力，据G=m知，近地卫星的运行速度v=，地球的质量和半径都不变，故运行速度大小不变，所以A错误；近地卫星向心力由万有引力提供，据G=ma知，卫星的向心加速度a=G，地球质量和半径都不变，故向心加速度保持不变，所以B错误；万有引

4、力提供圆周运动向心力，有G=m=mr，周期T=，由于地球自转周期变慢，故同步卫星的轨道高度r变大，又据v=知，轨道半径r变大，卫星的线速度变小，所以C正确；据C分析知，同步卫星的r变大，据向心加速度a=G知，向心加速度减小，故D错误。4.(多选)图中的甲是地球赤道上的一个物体，乙是“神舟十号”宇宙飞船(周期约90min)，丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法中正确的是()A.它们运动的向心加速度大小关系是a乙>a丙>a甲B.它们运动的线速度大小关系是v乙

5、期T甲=24h，可计算出地球的密度ρ=D.已知乙运动的周期T乙及轨道半径r乙，可计算出地球质量M=【解析】选A、D。乙和丙都是人造卫星，由G=man=m可得an=G，v=，所以a乙>a丙，v乙>v丙，B错；又因为甲和丙的角速度相同，由an=ω2r可得，a丙>a甲，故a乙>a丙>a甲，A对；甲是赤道上的一个物体，不是近地卫星，故不能由ρ=计算地球的密度，C错；由G=mr乙可得，地球质量M=，D对。5.“神舟十号”与“天宫一号”在对接前，在各自轨道上运行，它们的轨道如图所示，假定它们都做匀速圆周运动，则()A.宇航员在“神舟十号”上不受地球

6、引力作用B.“天宫一号”的运行周期比“神舟十号”长C.“天宫一号”的加速度比“神舟十号”大D.“神舟十号”运行速度较大，要减速才能与“天宫一号”对接【解析】选B。宇航员在“神舟十号”上也受地球引力作用，选项A错误；“神舟十号”与“天宫一号”在对接前，“天宫一号”的轨道半径大于“神舟十号”的轨道半径，根据G=mr可得：“天宫一号”的运行周期比“神舟十号”长，选项B正确；根据a=G可得：“天宫一号”的加速度比“神舟十号”小，选项C错误；“神舟十号”若减速，将做向心运动，会远离“天宫一号”的轨道，选项D错误。二、计算题(10分。要有必要的文字

7、说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)6.(2015·潍坊高一检测)设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱，其过程如图所示。设轨道舱的质量为m，月球表面的重力加速度为g，月球的半径为R，轨道舱到月球中心的距离为r，引力常量为G，试求：(1)月球的质量。(2)轨道舱的速度和周期。【解题指南】解答本题应注意以下两点：(1)g为月球表面的重力加速度，与月球半径R有关，与卫星轨道半径r无关，注意r与R的区别。(2)月球质量可由月球表面的重力加速度表示。【解析】(1)设月球的质量为M，则在月球表面G=m

8、′g，得月球质量M=g(2)设轨道舱的速度为v，周期为T，则G=m得：v=RG=mr得：T=答案：(1)g　(2)R　(25分钟·50分)一、选择题(本题共4小题，每小题8分，共32分。多选题已在题号后标出