【优化指导】高中物理 65、6 宇宙航行 经典力学的局限性课时演练 新人教版必修2.doc

【优化指导】2013高中物理 6-5、6 宇宙航行 经典力学的局限性课时演练 新人教版必修21关于第一宇宙速度，下列说法正确的是()a它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度b它是近地圆轨道上人造地球卫星的运行速度c它是使卫星进入近地圆轨道的最小发射速度d它是卫星在椭圆轨道上运行时在远地点的速度解析：第一宇宙速度是卫星的最小发射速度、最大绕行速度故选b、c.答案：bc2现有两颗绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星a和b，它们的轨道半径分别为ra和rb如果rarb，则()a卫星a的运动周期比卫星b的运动周期大b卫星a的线速度比卫星b的线速度大c卫星a的角速度比卫星b的角速度大d卫星a的加速度比卫星b的加速度大解析：由gmm2r得v ， 又t2 由此分析a正确答案：a3土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星，都沿近似为圆周的轨道绕土星运动，其参数如表：卫星半径/(m)卫星质量/(kg)轨道半径/(m)土卫十8.901042.0110181.51108土卫十一5.701045.6010171.51108两卫星相比，土卫十()a受土星的万有引力较大b绕土星做圆周运动的周期较大c绕土星做圆周运动的向心加速度较大d动能较大解析：设土星质量为m，其卫星质量为m，卫星轨道半径为r，土星对卫星的万有引力f引g，m不变，r相同，则m大的受到的引力大，故a正确再由gmanmrm可知：t2 ，an，因轨道半径相同，则两卫星的周期、向心加速度都相同，故b、c错卫星的动能ekmv2g，则m大的ek大，故d正确答案：ad4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轨道半径变小 b向心加速度变小c线速度变小 d角速度变小解析：探测器做匀速圆周运动由万有引力提供向心力，则：gmr，整理得t2，可知周期t较小的轨道，其半径r也小，a正确；由gmanmmr2，整理得：ang，v，可知半径变小，向心加速度变大，线速度变大，角速度变大，故b、c、d错误答案：a5在地球上发射一颗近地卫星需7.9 km/s的速度，在月球上发射的近月卫星需要多大速度？(已知地球和月球质量之比m地m月811，半径之比r地r月41)解析：设卫星的环绕速度为v，则由gm，得v ，所以 ，解得v月v地1.76 km/s.答案：1.76 km/s(时间：45分钟满分：60分)知识点及角度难易度及题号基础中档稍难三个宇宙速度5、6人造卫星运行规律1、23、9同步卫星4、10卫星中的超重、失重78一、选择题(共8个小题，每题5分，共40分)1.如图所示中的圆a、b、c，其圆心均在地球的自转轴线上b、c的圆心与地心重合，对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言()a卫星的轨道可能为ab卫星的轨道可能为bc卫星的轨道可能为cd同步卫星的轨道只可能为b解析：卫星轨道的中心与地球中心重合，这样的卫星轨道才可能存在故可能为b、c.同步卫星轨道只能与赤道是共面同心圆故d对答案：bcd2人造地球卫星的轨道半径越大，则()a速度越小，周期越小b速度越小，加速度越小c加速度越小，周期越大d角速度越小，加速度越大解析：由v ， ，t ，a，可得出b、c选项正确答案：bc3在轨道上运行的人造地球卫星，若卫星上的天线突然折断，则天线将()a做自由落体运动b做平抛运动c和卫星一起绕地球在同一轨道上运行d由于惯性沿轨道切线方向做直线运动解析：折断的天线由于惯性而具有卫星原来的速度，在地球引力作用下继续在原轨道上运行，故选c.明确折断的天线与卫星具有相同的运动情况和受力情况是解题的关键答案：c4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：地球卫星绕地球做圆周运动时，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律知gm，得t2 .r甲r乙，故t甲t乙，选项a正确；贴近地球表面运行的卫星的速度称为第一宇宙速度，由g知v ，r乙r地，故v乙比第一宇宙速度小，选项b错误；由gma，知a，r甲r乙，故a甲a乙，选项c正确；同步卫星在赤道正上方运行，故不能通过北极正上方，选项d错误答案：ac5若取地球的第一宇宙速度为8 km/s，某行星质量是地球的6倍，半径是地球的1.5倍，此行星的第一宇宙速度约为()a16 km/s b32 km/sc4 km/s d2 km/s解析：第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，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二定律得：gm，解得：v .因为行星的质量m是地球质量m的6倍，半径r是地球半径r的1.5倍，故 2，即v2v28 km/s16 km/s，a对答案：a61989年10月18日，人类发射的“伽利略”号木星探测器进入太空，于1995年12月7日到达木星附近，然后绕木星运转并不断发回拍摄到的照片，人类发射该探测器的发射速度应为()a等于7.9 km/sb大于7.9 km/s而小于11.2 km/sc大于11.2 km/s而小于16.7 km/sd大于16.7 km/s解析：要到达木星，发射速度应介于第二宇宙速度与第三宇宙速度之间，故选c.答案：c7关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下列说法中正确的是()a在发射过程中向上加速时产生超重现象b在降落过程中向下减速时产生超重现象c进入轨道时做匀速圆周运动，产生失重现象d失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的解析：超、失重是一种表象，是从重力和弹力的大小关系而定义的当向上加速时超重，向下减速时(a方向向上)也超重，故a、b正确卫星做匀速圆周运动时，万有引力完全提供向心力，卫星及卫星内的物体皆处于完全失重状态，故c正确失重的原因是重力(或万有引力)使物体产生了向心加速度，故d错答案：abc8某同学设想驾驶一辆“陆地太空”两用汽车，沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大当汽车速度增加到某一值时，它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”不计空气阻力，已知地球的半径r6 400 km.下列说法正确的是()a汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大b当汽车速度增加到7.9 km/s，将离开地面绕地球做圆周运动c此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1 hd在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力解析：由mgnm得nmgm，可知a错；7.9 km/s是最小的发射速度，也是最大的环绕速度，b对；由mgm2r知t84分钟，c错；“航天汽车”上处于完全失重状态，任何与重力有关的实验都无法进行，d错答案：b二、非选择题(共2个小题，每题10分，共20分)9一颗人造地球卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行，已知地球的第一宇宙速度是v17.9 km/s，问：(1)这颗卫星运行的线速度多大？(2)它绕地球运动的向心加速度多大？(3)质量为1 kg的仪器放在卫星内的平台上，仪器的重力多大？它对平台的压力多大？解析：(1)卫星近地运行时，有：gm卫星