浙江地区教科版高中物理必修23.4人造卫星宇宙速度.docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3.4人造卫星宇宙速度作业1．关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是()A．第一宇宙速度是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度B．第一宇宙速度又叫脱离速度C．第一宇宙速度跟地球的质量无关D．第一宇宙速度跟地球的半径无关答案A解析第一宇宙速度是物体在地面附近做匀速圆周运动的速度，A对，B错；根据Mmv2GM得v＝，可见第一宇宙速度与地球的质量和半径有关，C、D错．G2＝mrrr2．下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是()A．

2、第一宇宙速度v1＝7.9km/s，第二宇宙速度v2＝11.2km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1，小于v2B．美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度C．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度D．第一宇宙速度7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度答案CD根据v＝GMr越大，即距离地面越远，卫星的环绕解析r可知，卫星的轨道半径速度越小，v1＝7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度，选项D正

3、确；实际上，由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径，故卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度都小于第一宇宙速度，选项A错误；美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，仍在太阳系内，所以其发射速度小于第三宇宙速度，选项B错误；第二宇宙速度是在地面附近使物体挣脱地球束缚而成为太阳的一颗人造行星的最小发射速度，选项C正确．3．若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球半径的1.5倍，此行星的第一宇宙速度约为()A．16km/sB．32km/sC．4km/sD．2km/s答案A解析第一宇宙速度是近地卫星的环绕速

4、度，对于近地卫星，其轨道半径近似等于星球半径，所受万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，根据万有引力定律和牛顿第v2GM，解得v＝.因为行星的质量M′是地球质量M的6倍，半二定律得GMm2＝mrrr1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯GM′径R′是地球半径R的1.5倍，则v′＝R′M′R＝2，故v′＝2v＝2×8＝vGMMR′Rkm/s＝16km/s，A正确．4．一颗人造地球卫星以初速度v发射后，可绕地球做匀速圆周运动，若使发射速度增为2v，则该卫星可能()A．

5、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去了答案CD解析以初速度v发射后能成为人造地球卫星，可知发射速度v一定大于第一宇宙速度7.9km/s；当以2v速度发射时，发射速度一定大于15.8km/s，已超过了第二宇宙速度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，可能绕太阳运行，或者飞到太阳系以外的空间去了，故选项C、D正确．5．可以发射一颗这样的人造卫星，使其圆轨道()A．与地球表面上某一纬线(非

6、赤道)是共面同心圆B．与地球表面上某一经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，但卫星相对地球表面是运动的答案CD解析人造卫星运行时，由于地球对卫星的引力是它做圆周运动的向心力，而这个力的方向必定指向圆心，即指向地心，也就是说人造卫星所在轨道圆的圆心一定要和地球的中心重合，故A是不对的；由于地球自转，所以卫星的轨道平面也不可能和经线所决定的平面共面，所以B也是不对的；相对地球表面静止的就是同步卫星，它必须在赤道线平面内，且距地面有确定的

7、高度，这个高度约为三万六千千米，而低于或高于这个轨道的卫星也可以在赤道平面内运动，不过由于它们自转的周期和地球自转周期不同，就会相对于地面运动．6．假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原的2倍，仍做圆周运动，则()A．根据公式v＝ωr，可知卫星运动的线速度将增大到原的2倍21B．根据公式vF＝m，可知卫星所需的向心力将减少到原的2rMm1C．根据公式F＝Gr2，可知地球提供的向心力将减小到原的42⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯D．根据上述B和C中给

8、出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原的22答案CD解析从v＝GM看出，离地球越远的卫星速度越小，当半径加倍时，地球对卫星r的万有引力变为原的1，即地球提供的向心力减小到原的1，速度变为原的2倍．4427．2013年6月11日17时38分，“神舟十号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，航天员王亚平进行了首次太空授课