山东省专用2018_2019学年高中物理第六章万有引力与航天课时跟踪检测十宇宙航行含解析新人教版.docx

课时跟踪检测（十） 宇宙航行1关于地球同步卫星的说法正确的是()A所有地球同步卫星一定在赤道上空B不同的地球同步卫星，离地高度不同C不同的地球同步卫星的向心加速度大小不相等D所有地球同步卫星受到的向心力大小一定相等解析：选A地球同步卫星一定位于赤道上方，周期一定，离地面高度一定，向心加速度大小一定，所以A项正确，B、C项错误；F，不同的卫星质量不同，其向心力也不同，D项错误。2航天飞机绕地球做匀速圆周运动时，机上宇航员处于失重状态，是指宇航员()A不受任何力作用B受力平衡C不受重力作用D受到地球的重力恰好提供了宇航员做圆周运动的向心力解析：选D航天飞机中的宇航员处于失重状态，仍受地球的吸引力，故A错误；宇航员受到地球吸引力的作用做圆周运动，处于非平衡状态，故B错误；航天飞机中的宇航员处于失重状态，宇航员仍受到重力作用，故C错误；受到地球的重力恰好提供了宇航员做圆周运动的向心力，故D正确，故选D。3关于环绕地球运转的人造地球卫星，下列说法中正确的是()A轨道半径越大，速度越小，周期越长B轨道半径越大，速度越大，周期越短C轨道半径越大，速度越大，周期越长D轨道半径越小，速度越小，周期越长解析：选A地球对人造卫星的引力提供卫星所需要的向心力，由Gmmr，知v ，当r增大时，v减小。T ，当r增大时，T增大，故A正确。4一种通信卫星需要“静止”在赤道上空的某一点，因此它的运行周期必须与地球自转周期相同。请你估算：通信卫星离地心的距离大约是月球球心离地心的距离的多少倍(月球的公转周期大约为27天)()A.B.C.D.解析：选D通信卫星和月球绕地球做圆周运动，根据开普勒第三定律，可得：，所以，故A、B、C错误，D正确。5多选甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是()A甲的周期大于乙的周期B乙的速度大于第一宇宙速度C甲的加速度小于乙的加速度D甲在运行时能经过北极的正上方解析：选AC卫星围绕地球做圆周运动时，由万有引力提供向心力，即mamr，得a，T2，由题可知r甲r乙，所以a甲T乙，故A、C正确；第一宇宙速度等于近地卫星的绕行速度，也是最大的绕行速度，所以B错误；同步卫星的轨道平面在赤道的正上方，不可能经过北极正上方，D错误。6登上火星是人类的梦想。“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星。地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表，火星和地球相比()行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.41066.010241.51011火星3.41066.410232.31011A.火星的公转周期较小B火星做圆周运动的加速度较小C火星表面的重力加速度较大D火星的第一宇宙速度较大解析：选B火星和地球都绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力，由mrma知，因r火r地，而，故T火T地，选项A错误；向心加速度a，则a火a地，故选项B正确；地球表面的重力加速度g地，火星表面的重力加速度g火，代入数据比较知g火g地，故选项C错误；地球和火星上的第一宇宙速度：v地 ，v火 ，v地v火，故选项D错误。7多选同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则下列比值正确的是()A.B.2C. D.解析：选AD由于同步卫星与赤道上物体的角速度相等，由ar2得，选项A正确，B错误；由Gm，得v ，故，选项D正确，C错误。8如图所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，某一时刻它们恰好在同一直线上，下列说法正确的是()A根据v可知，运行速度滿足vAvBvCB运转角速度满足ABCC向心加速度满足aAaBaCD运动一周后，A最先回到图示位置解析：选C卫星运动过程中，万有引力充当向心力，故有Gm，解得v，即轨道半径越大，线速度越小，所以vAvBvC，由于C的线速度最大，所以C最先回到初始位置，A、D错误；根据公式Gm2R，解得，即轨道半径越大，角速度越小，所以ABC，B错误；根据公式Gma，解得a，轨道半径越大，向心加速度越小，故aAaBaC，C正确。9已知地球半径为R0，地球表面附近的重力加速度为g，一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星距地面的高度为2R0，则()A该卫星的线速度大小为 B该卫星的线速度大于第一宇宙速度C该卫星的向心加速度为D该卫星的周期一定小于24 h解析：选D根据Gm得v，其中r3R0；又Gmg，解得v ，选项A错误；任何卫星的速度都小于第一宇宙速度，选项B错误；根据a，选项C错误；因卫星的高度小于同步卫星的高度(大约是6R0)，则卫星的周期小于24 h，选项D正确。10.多选北京时间2013年6月13日13时18分，“神舟十号”飞船与“天宫一号”实施自动交会对接。交会对接前“神舟十号”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“天宫一号”对接。如图所示，M、Q两点在轨道1上，P点在轨道2上，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“神舟十号”()A“神舟十号”须在Q点加速，才能在P点与“天宫一号”相遇B“神舟十号”在M点经一次加速，即可变轨到轨道2C“神舟十号”在M点变轨后的速度大于变轨前的速度D“神舟十号”变轨后运行周期总大于变轨前的运行周期解析：选BD卫星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，即Gmm2rmr，解得v， ，T2，可知轨道半径越大，v、都越小，只有周期变大，而“天宫一号”轨道半径比“神舟十号”大，则v、是“天宫一号”小于“神舟十号”，“天宫一号”周期大，故选项C错误，D正确。“神舟十号”在低轨道，适度加速可实现与“天宫一号”实现对接，但在Q点加速不会在P点与“天宫一号”相遇，在M点经一次加速，即可变轨到轨道2，故选项A错误，B正确。11我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动多年，同学们也对月球有了更多的关注。有同学设计了如下问题，请你解答：若用g表示月球表面的重力加速度，用R表示月球的半径，用h表示“嫦娥一号”卫星在环月圆轨道上离月球表面的距离。(1)试写出“嫦娥一号”卫星进入环月圆轨道后，运行的周期的表达式，要求写出推导过程。(2)在月球上要发射一颗环月卫星，则最小的发射速度多大？解析：(1)根据万有引力提供向心力得G(Rr)由Gmg，可得T。(2)在月球表面附近mgm，得v。答案：(1)T(2)12恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”中子星，中子星的半径很小，一般为720 km，但它的密度大得惊人。若某中子星的密度为1.21017 kg/m3，半径为10 km，那么该中子星的第一宇宙速度约为多少？(G6.671011 Nm2/kg2)(结果保留两位