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《2020_2021学年新教材高中物理第七章万有引力与宇宙航行4宇宙航行课时练习含解析新人教版必修2.doc》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、宇宙航行(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.(2019·浙江4月选考)某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星(即卫星相对于地面静止)。则此卫星的( )A.线速度大于第一宇宙速度B.周期小于同步卫星的周期C.角速度大于月球绕地球运行的角速度D.向心加速度大于地面的重力加速度【解析】选C。第一宇宙速度是所有绕地球运行的卫星的最大速度,则此卫星的线速度小于第一宇宙速度,选项A错误;卫星属于地球静止轨道卫星,即为地球的同步卫星,选项B错误;根据ω=可知,由于此卫星做圆周运动的半径远小于月球绕地球做圆周运动的半径,可
2、知角速度大于月球绕地球运行的角速度,选项C正确;根据a=可知,向心加速度小于地面的重力加速度,选项D错误。2.嫦娥之父欧阳自远透露:我国计划于2020年登陆火星。假如某志愿者登上火星后将一小球从高h处以初速度v0水平抛出,测出小球的水平射程为L。已知火星半径为R,万有引力常量为G,不计空气阻力,不考虑火星自转,则下列说法正确的是( )-8-A.火星表面的重力加速度g=B.火星的第一宇宙速度为v1=C.火星的质量为M=R3D.火星的平均密度为【解析】选B。某志愿者登上火星后将一小球从高h处以初速度v0水平抛出,测出小球的水平射程为L,根据分
3、位移公式,有:L=v0t;h=gt2,解得:g=,故A错误;火星的第一宇宙速度为:v1===,故B正确;由G=mg,解得火星的质量为:M==,故C错误;火星的平均密度为:ρ===,故D错误。3.我国发射了一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥一号”。设该卫星的轨道是圆形的,且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的,月球的半径约为地球半径的,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s,则该探月卫星绕月运行的速率约为( )A.0.4km/s B.1.8km/sC.11km/sD.36km/s【解析】选B。星球的第一宇宙速度即为围绕星球做圆周运动的
4、轨道半径为该星球半径时的环绕速度,由万有引力提供向心力即可得出这一最大环绕速度。卫星所需的向心力由万有引力提供,由=m,得v=,又由=、=,故月球和地球上第一宇宙速度之比=,故v月≈1.8km/s,因此B项正确。4.已知某行星半径为R,以该行星第一宇宙速度运行的卫星的周期为T,围绕该行星运动的同步卫星运行速度为v,则该行星的自转周期为( )-8-A.B.C.D.【解析】选A。设同步卫星距行星表面高度为h,则有:=m…①;以第一宇宙速度运行的卫星其轨道半径就是行星半径R,则有:=mR…②;由①②得:h=-R,行星自转周期等于同步卫星的运转周
5、期,即为:T0==。5.2019年春节上映的科幻电影《流浪地球》,讲述了因太阳急速膨胀,地球将被太阳吞没,为了自救,人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划,倾全球之力在地球表面建造上万座发动机,推动地球离开太阳系,奔往另外一个栖息之地。“流浪地球”计划中地球的逃逸速度是地球逃离太阳系的速度,此速度等于地球绕太阳运行速度的倍。已知太阳的质量约为2.0×1030kg,地球和太阳之间的距离约为1.5×1011m,引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,不考虑其他天体对地球的作用力,则地球要想逃离太阳系需要加速到的最小速度约为( )A.
6、11.2km/sB.30km/sC.16.7km/sD.42km/s【解析】选D。根据万有引力提供向心力:=m,解得地球绕太阳运行速度为:v=≈29.8km/s,则地球要想逃离太阳系需要加速到的最小速度约为:v′=v≈42km/s,故D正确。6.嫦娥四号中继星位于地月拉格朗日点,距地球约46万公里。中继星绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相等。已知地月距离为38万公里,则中继星绕地运行时( )A.角速度小于月球绕地运行的角速度B.线速度小于月球绕地运行的线速度C.所受引力大于月球绕地运行时月球所受引力D.向心加速度大于月球绕地运行的向
7、心加速度-8-【解析】选D。根据题意知中继星绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同,根据ω=知中继星绕地球转动的角速度与月球绕地球转动的角速度相等,故A错误;中继星的轨道半径比月球绕地球的轨道半径大,根据v=ω·r知中继星绕地球转动的线速度比月球绕地球转动的线速度大,故B错误;地球和月球以及中继星的质量关系不确定,可知不能确定中继星绕地运行时所受引力大小与月球绕地运行时月球所受引力大小关系,选项C错误;中继星的轨道半径比月球绕地球的轨道半径大,根据a=ω2r知中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度大,故D正确。二、计算
8、题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(12分)如图所示,一颗卫星在近地轨道1上绕地球做匀速圆周运动,轨道1的半径可近似等于地球半
