2020高中物理第七章万有引力与宇宙航行4宇宙航行练习新人教版第二册.docx

《2020高中物理第七章万有引力与宇宙航行4宇宙航行练习新人教版第二册.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第七章4宇宙航行A组：合格性水平训练1．(宇宙速度的理解)(多选)一颗人造地球卫星以初速度v发射后，可绕地球运动，若使发射速度增大为2v，则该卫星可能(　　)A．绕地球做匀速圆周运动B．绕地球运动，轨道变为椭圆C．不绕地球运动，成为太阳的人造行星D．挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙答案　CD解析　卫星以初速度v发射后能绕地球运动，可知发射速度v一定大于等于第一宇宙速度7.9km/s而小于第二宇宙速度11.2km/s；当以2v速度发射时，发射速度一定大于等于15.8km/s且小于22.4km/s，已超过了第二宇宙速度

2、11.2km/s，也可能超过第三宇宙速度16.7km/s，所以此卫星不再绕地球运行，可能绕太阳或太阳系其他星体运行，也可能飞到太阳系以外的宇宙，故A、B错误，C、D正确。2．(宇宙速度的计算)已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为(　　)A．3.5km/sB．5.0km/sC．17.7km/sD．35.2km/s答案　A解析　根据题设条件可知：M地＝10M火，R地＝2R火，由万有引力提供向心力G＝m，可得v＝，即＝＝，因为地球的第一宇宙速度为v

3、地＝7.9km/s，所以航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率v火≈3.5km/s，A正确。3．(卫星运动参量的比较)四颗人造地球卫星a、b、c、d的位置如图所示，其中a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，四颗卫星相比较(　　)A．a的向心加速度最大B．相同时间内b转过的弧长最长C．c相对于b静止D．d的运动周期可能是23h答案　B解析　赤道上面未发射的卫星a和同步卫星c相对静止，角速度相同，因为向心加速度a＝ω2r，rc>ra，所以ac>aa，A错误；根据线速度

4、v＝rω可得vc>va，卫星b、c、d都是万有引力提供向心力，圆周运动线速度v＝，rd>rc>rb，所以vb>vc>vd，即b的线速度最大，相同时间内b通过的弧长最长，B正确；根据万有引力提供向心力可得ω＝，进而判断b、c角速度不等，所以c不可能相对于b静止，C错误；根据万有引力提供向心力可得T＝，同步卫星周期为24h，因为d卫星的轨道半径比同步卫星大，所以运动周期比同步卫星长，大于24h，D错误。4．(卫星变轨问题)探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比(　　)A．轨道

5、半径变小B．向心加速度变小C．线速度变小D．角速度变小答案　A解析　由G＝mr知T＝2π，变轨后T减小，则r减小，故A正确；由G＝ma知a＝，r减小，a变大，故B错误；由G＝m知v＝，r减小，v变大，故C错误；由ω＝知T减小，ω变大，故D错误。5．(宇宙速度的计算)在星球表面发射飞行器使其脱离星球引力束缚所需的最小发射速度称为该星球的第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与其第一宇宙速度v1的关系是v2＝v1。已知某星球的半径为r，其表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为(　　

6、)A.B.C.D.gr答案　C解析　飞行器在星球表面所受的重力近似等于它在星球表面附近圆轨道上运动时所受的向心力，mg＝m得v1＝。再根据v2＝v1得v2＝，故C项正确。6．(卫星运动参量的比较)(多选)我国在轨运行的气象卫星有两类，如图所示，一类是极地轨道卫星——“风云1号”，绕地球做匀速圆周运动的周期为12h，另一类是地球同步轨道卫星——“风云2号”，运行周期为24h。下列说法正确的是(　　)A．“风云1号”的线速度大于“风云2号”的线速度B．“风云1号”的向心加速度大于“风云2号”的向心加速度C．“风云1号”的发射速

7、度大于“风云2号”的发射速度D．“风云1号”“风云2号”相对地面均静止答案　AB解析　由＝k知，风云2号的轨道半径大于风云1号的轨道半径。由G＝m＝man得v＝，an＝，r越大，v越小，an越小，所以A、B正确。把卫星发射的越远，所需发射速度越大，C错误。只有同步卫星相对地面静止，所以D错误。7.(卫星变轨问题)(多选)“神舟十一号”飞船与“天宫二号”实施自动交会对接。交会对接前“神舟十一号”飞船先在较低的圆轨道1上运动，在适当位置经变轨与在圆轨道2上运动的“天宫二号”对接。如图所示，M、Q两点在轨道1上，P点在轨道2上，

8、三点连线过地球球心，把飞船的加速过程简化为只做一次短时加速。则(　　)A．“神舟十一号”须在Q点加速，才能在P点与“天宫二号”相遇B．“神舟十一号”在M点经一次加速，即可变轨到轨道2C．“神舟十一号”在M点变轨后的速度大于变轨前的速度D．“神舟十一号”变轨后运行周期总大于变轨前的运行周期答案　BD解析