【志鸿优化设计】（江苏专用）高考物理 第四章曲线运动 万有引力与航天第五节航天问题练习.doc

课时作业19航天问题一、单项选择题（每题6分，共18分）1已知地球的半径为6.4106 m，地球自转的角速度为7.29105 rad/s，地面的重力加速度为9.8 m/s2，在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为7.9103 m/s，第三宇宙速度为16.7103 m/s，月球到地球中心的距离为3.84108 m。假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，则当苹果脱离苹果树后，将（）a落向地面b成为地球的同步“苹果卫星”c成为地球的“苹果月亮”d飞向茫茫宇宙2继“天宫”一号空间站之后，我国又发射“神舟八号”无人飞船，它们的运动轨迹如图所示。假设“天宫”一号绕地球做圆周运动的轨道半径为r，周期为t，万有引力常量为g。则下列说法正确的是（）a在远地点p处，“神舟”八号的加速度比“天宫”一号大b根据题中条件可以计算出地球的质量c根据题中条件可以计算出地球对“天宫”一号的引力大小d要实现“神舟”八号与“天宫”一号在远地点p处对接，“神舟”八号需在靠近p处点火减速3我国的“神舟七号”飞船于2008年9月25日晚9时10分载着3名宇航员顺利升空，并成功“出舱”和安全返回地面。当“神舟七号”在绕地球做半径为r的匀速圆周运动时，设飞船舱内质量为m的宇航员站在可称体重的台秤上。用r表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g表示飞船所在处的重力加速度，n表示航天员对台秤的压力，则下列关系式中正确的是（）ag0 bggcnmg dnmg二、多项选择题（每题8分，共24分）4（2012广东惠州调研）地球“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致。关于该“空间站”说法正确的有（）a运行的加速度一定等于其所在高度处的重力加速度b运行的速度等于同步卫星运行速度的倍c站在地球赤道上的人观察到它向东运动d在“空间站”工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止5（2012湖南衡阳六校联考）均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外的“全球通信”。已知地球半径为r，地球表面的重力加速度为g，同步卫星所在轨道处的重力加速度为g，地球自转周期为t，下面列出的是关于三颗卫星中任意两颗卫星间距离s的表达式，其中正确的是（）a bcr dr6（2012浙江宁波模拟）天宫一号变轨到距离地面约362千米的近似圆轨道，这是考虑到受高层大气阻力的影响，轨道的高度会逐渐缓慢降低。通过这样轨道的降低，预计可以使天宫一号在神舟八号发射时，轨道高度自然降到约343千米的交会对接轨道，从而尽量减少发动机开机，节省燃料。假设天宫一号从362千米的近似圆轨道变到343千米的圆轨道的过程中，没有开发动机。则（）a天宫一号的运行周期将增大b天宫一号运行的加速度将增大c天宫一号运行的速度将增大d天宫一号的机械能将增大三、非选择题（18分）7宇航员站在某一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球。经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为l。若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为l。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为r，引力常量为g。求该星球的质量m。参考答案 1d解析：如果地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，苹果脱离苹果树后的速度为vr2.80104 m/s，此速度比第三宇宙速度1.67104 m/s还要大，苹果所受的万有引力肯定不够其做圆周运动所需的向心力，所以苹果将飞向茫茫宇宙，d正确。2b3b解析：在地球表面附近，物体所受重力近似等于物体所受万有引力，有gmg；对飞船所在处存在gmg，联立解得gg，所以a错误，b正确；当“神舟七号”在绕地球做半径为r的匀速圆周运动时，飞船以及宇航员都处于完全失重状态，所以宇航员对台秤的压力fn0，c、d均错误。4ac5bc解析：这三颗同步卫星处在一个等边三角形的三个顶点位置，顶点到三角形中心的距离就是地球同步卫星的轨道半径长度，设为r，则根据几何关系可求得，这三颗卫星中任意两颗卫星间距离sr。根据gm2r和gmg可得r，所以sr，选项b正确；根据gmg和gmg可得rr，所以srr，选项c正确。6bc解析：根据t2，a和v可知，选项a错误，b、c正确；因为大气阻力对天宫一号做负功，所以其机械能将减小，选项d错误。7答案：解析：设抛出点的高度为h，第一次平抛的水平射程为x，则有x2h2l2由平抛运动的规律得知，当初速度增大到2倍，其水平射程也增大到2x，可得（2x）2h2（l）由以上