高中物理 万有引力与航天 第五节 宇宙航行课时作业 新人教版必修1

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1、高中物理万有引力与航天第五节宇宙航行课时作业新人教版必修1一、选择题1．关于第一宇宙速度的说法正确的是(　　)A．是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．是近地圆形轨道上人造卫星的运行速度C．是使卫星进入近地轨道的最小发射速度D．是卫星在椭圆轨道上运行到近地点的速度[解析]　一般情况下，我们讨论的人造地球卫星都是做圆周运动的卫星，这些卫星做圆周运动所需要的向心力由万有引力提供，可求出这类卫星的线速度表达式为v＝，根据此式可知R越大，线速度越小．而第一宇宙速度是卫星在地面附近做圆周运动时的速度，这类卫星的轨道半径最小，线速度最大，所以第一宇宙速度是做圆周运动卫星的最大速度，A

2、错、B对．在卫星发射时，发射速度必须要大于等于第一宇宙速度，当发射速度等于第一宇宙速度时，成为近地轨道卫星，C对．所谓近地点不一定与地球很接近，其速度不一定为第一宇宙速度，D错．[答案]　BC2．可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道(　　)A．与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心圆B．与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆C．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的D．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是运动的[解析]　万有引力完全用于提供人造地球卫星绕地做圆周运动的向心力，故卫星做圆周运动的轨道的圆心必是地心，A错

3、；B的情景，万有引力全部提供了卫星做圆周运动的向心力，使其轨道平面相对地心、两极固定下来，但由于地球不停地自转，轨道平面不会固定于某一经线决定的平面，B错；在赤道上的卫星除同步卫星外，其他卫星都是相对地面运动的．[答案]　CD3．人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其速度是下列的(　　)A．一定等于7.9km/s　　B．等于或小于7.9km/sC．一定大于7.9km/sD．介于7.9～11.2km/s之间[解析]　7.9km/s是第一宇宙速度，又叫做最大环绕速度(做匀速圆周运动)．[答案]　B4．人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　)A．半径越大，速度

4、越小，周期越小B．半径越大，速度越小，周期越大C．所有卫星的速度均是相同的，与半径无关D．所有卫星的角速度均是相同的，与半径无关[解析]　由v＝知，r越大，v越小，由＝k(k为常量)知，r越大，T越大，故A错，B对；由v＝知，r不同，则v不同，故C错；再由v＝ωr知，角速度ω＝＝，ω随r的改变而发生变化，故D错．[答案]　B5．在地球(看做质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是(　　)A．它们的质量可能不同B．它们的速度可能不同C．它们的向心加速度可能不同D．它们离地心的距离可能不同[解析]　同步卫星绕地球近似做匀速圆周运动所需的向心力由万有引力提供．

5、设地球的质量为M，同步卫星的质量为m，地球半径为R，同步卫星距离地面的高度为h，由G＝m(R＋h)得：h＝－R，可见同步卫星离地心的距离是一定的．由G＝＝m，得：v＝，所以同步卫星的速度相同．由G＝ma，得：a＝G.即同步卫星的向心加速度相同．由以上各式均可看出地球同步卫星除质量可以不同外，其他物理量值都应是固定的．所以正确选项为A.[答案]　A6．如图所示，在同一轨道平面上，绕地球做圆周运动的卫星A、B和C，某时刻恰好在同一直线上，当卫星B运转一周时，下列说法正确的有(　　)A．因为各卫星的角速度ωA＝ωB＝ωC，所以各卫星仍在原位置上B．因为各卫星运转周期TA

6、TC，所以卫星A超前于卫星B，卫星C滞后于卫星BC．因为各卫星运转频率fA>fB>fC，所以卫星A滞后于卫星B，卫星C超前于卫星BD．因为各卫星的线速度vAωB>ωC.由T＝2π知，TAfB>fC，A超前于B，C滞后于B.由v＝知，vA>vB>vC，故正确选项为B.[答案]　B7．人造卫星在太空绕地球运行的过程中，若天线偶然折断，天线将(　　)A．继续和卫星一起沿轨道运动B．做平抛运动，落向地球C．由于惯性，沿轨道切线方向做匀速直线运动，远离地球D．做自由落体运动，落向地

7、球[解析]　天线折断前后均具有与卫星相同的速度v＝.[答案]　A8．A、B为两颗地球卫星，已知它们的运动周期之比为TA∶TB＝1∶8，则A、B两卫星的轨道半径之比和运动速率之比分别为(　　)A．RA∶RB＝4∶1，vA∶vB＝1∶2B．RA∶RB＝4∶1，vA∶vB＝2∶1C．RA∶RB＝1∶4，vA∶vB＝1∶2D．RA∶RB＝1∶4，vA∶vB＝2∶1[解析]　卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供，由万有引力定律和牛顿定律，有＝m()2R，所以R∝.由题给条件有TA∶TB＝1∶8，得＝＝＝.根据卫星轨道是