《宇宙航行》-习题集.docx

泛动课堂教学模式：助推翻转课堂，引领泛动学习宇宙航行习题集基础训练1第一宇宙速度的表达式是或。要使人造地球卫星绕地球运行，它进入地面附近的轨道速度必须等于或小于km/s，要使卫星脱离地球引力不再绕地球运行，成为人造行星，必须使它的速度等于或大于km/s，要想使它飞到太阳系以外的地方去，它的速度必须等于或大于km/s。2在经典力学中，物体的质量不随运动状态的改变而改变，而狭义相对论指出，质量要随物体运动速度的增大而增大，即m=。3相对论和量子力学的出现，并不说明经典力学失去了意义，它只说明它有一定的适用范围，只适用于运动，不适用于运动；只适用于世界，不适用于世界。4试图发射一颗绕地球做圆周运动的卫星，设地球半径为6400km，地球表面的重力加速度为9.8m/s2，下列设想中可以实现的是（）A环绕速度为9.7km/sB环绕速度为6.5km/sC周期为12hD周期为1h5有科学家推测，太阳系的第九颗行星可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”，从地球上看，它永远在太阳的“背面”，永远与地球、太阳在一条直线上，因此，人类一直未能发现它，由以上信息可以确定（）A这颗行星的轨道半径与地球相等B这颗行星的半径等于地球的半径C这颗行星绕太阳公转的周期与地球相同D这颗行星的自转周期与地球相同6天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运动周期，由此可推算出（）A行星的质量B行星的半径C恒星的质量D恒星的半径72006年5月的天空是相当精彩的，行星们非常活跃，木星冲日、火星合月、木星合月等景观美不胜收。在太阳系中，木星是“八兄弟”中“最魁梧的巨人”，2006年5月4日23时，发生木星冲日现象。所谓的木星冲日是指地球、木星在各自轨道上运行时与太阳重逢在一条直线上，也就是木星与太阳黄经相差180度的现象，天文学上称“冲日”。冲日前后木星距离地球最近，也最明亮。下列说法正确的是（）A2006年5月4日，木星的线速度大于地球的线速度B2006年5月4日，木星的加速度大于地球的加速度C2007年5月4日，必将产生下一个“木星冲日”D下一个“木星冲日”必产生于2007年5月4日以后8宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互问的万有引力作用下，绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动。根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法错误的是（）A双星间的万有引力减小B双星圆周运动的角速度增大C双星圆周运动的周期增大D双星圆周运动的半径增大9则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，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101995年5月10日，我国成功地发射了“一箭双星”，将“风云1号”气象卫星和“实验5号”科学实验卫星送入离地面870km的轨道。“风云1号”可发送红外线气象遥感信息，为我国提供全球气象和空间环境监测资料。这两颗卫星的运行速度为（）A7.9km/sB11.2km/sC7.4km/sD3.1km/s【答案】1v=；v=；7.9；11.2；16.723低速；高速；宏观；微观4BC5AC6C7D8B9A10C提高训练1关于地球的第一宇宙速度，以下叙述正确的是（）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卫星运行的速度C它是使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D它是人造卫星发射时的最大速度2关于地球同步卫星，下列说法正确的是（）A它的周期与地球自转周期相同B它的周期、高度、速度大小都是一定的C我们国家发射的同步通讯卫星可以定点在北京上空D我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空32010年10月1日我国成功利用“长征”三号甲运载火箭将探月卫星“嫦娥”二号发射成功。经过两次太空“刹车”，“嫦娥”二号卫星在距月球表面100千米的极月圆轨道上绕月飞行。相比2007年10月24日发射的“嫦娥”一号（绕月运行高度为200千米，运行周期127分钟），更接近月球表面，成像更清晰。根据以上信息，下列判断正确的是（）A“嫦娥”二号环月运行时的线速度比“嫦娥”一号更小B“嫦娥”二号环月运行时的角速度比“嫦娥”一号更小C“嫦娥”二号环月运行的周期比“嫦娥”一号更小D“嫦娥”二号环月运行时的向心加速度比“嫦娥”一号更小4若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球的6倍，半径是地球的1.5倍，这颗行星的第一宇宙速度约为（）A16km/sB32km/sC4km/sD2km/s5人造地球卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A半径越大，速度越小，周期越小B半径越大，速度越小，周期越大C所有卫星的速度均是相同的，与半径无关D所有卫星的角速度都相同，与半径无关6关于第一宇宙速度，下列说法哪些是正确的（）A它是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最小运行速度B它是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度C它是人造卫星绕地球飞行所需的最小水平发射速度D它是人造卫星绕地球运动的最大运行速度7一个围绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做匀速圆周运动，则（）A根据公式可知，卫星运动的线速度将增大为原来的2倍B根据公式F=m可知，卫星所需的向心力将减小到原来的C根据公式F=G可知，地球提供的向心力将减小到原来的D根据F=和F=G可知，卫星运动的线速度将减小到原来的8由于阻力的原因，人造卫星绕地球做匀速圆周运动的半径逐渐减小，则下列说法正确的是（）A运行速度变大B运行周期减小C需要的向心力变大D向心加速度减小9某人站在星球上以速度u1竖直上抛一物体，经t秒后物体落回手中，已知星球半径为R，现将此物沿星球表面平抛，要使其不在星球，则抛出的速度至少为。10一物体在地球表面的重力为16N，它在以5m/s2加速度上升的火箭中视重为9N，则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的倍。（g取10m/s2）【答案】1BC2ABD3C4A5B6BCD7CD8ABD9103拓展训练1火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目。假设火星探测器在火星表面附近的圆形轨道运行的周期为T1，神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行的周期为T2，火星质量与地球质量之比为p，火星半径与地球半径之比为q，则T1与T2之比为（）。ABC D2用m表示地球通信卫星（同步卫星）的质量，h表示它离地面的高度，R0表示地球的半径，g0表示地球表面处的重力加速度，0表示地球自转的角速度，则通信卫星所受到的地球对它的万有引力的大小是（）A0BCD以上结果均不对3如图所示，有A、B两颗行星绕同一恒星O做圆周运动，运转方向相同，A行星的周期为T1，B行星的周期为T2，在某一时刻两行星第一次相遇即两行星相距最近，则（）A经过时间t=T1+T2两行星将第二次相遇B经过时间两行星将第二次相遇C经过时间两行星第一次相距最远D经过时间两行星第一次相距最远4土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等，线度从1m到10m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从km延伸到km。已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h，引力常数为，则土星的质量约为（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）（）ABCD5火星的质量是地球质量的P倍，火星的半径是地球半径的q倍，地球上发射一颗人造地球卫星的速度至少为，那么在火星上发射一颗火星卫星的速度至少是。6把地球看成是半径R=6400km的几何球体，设想一辆由火箭做动力的汽车沿赤道开行，并且汽车相对于地球的速度可以是任意增加，若不计空气阻力，则在汽车速度增加的过程中，它受到的万有引力有无变化？；它对地球表面的压力如何变化？；如果汽车与地球表面之间突然没有相互作用了，此时汽车的速度达到km/h。7关于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，以下判断正确的是（）A同一轨道上，质量大的卫星速度大B同一轨道上，质量大的卫星向心加速度大C离地面越近的卫星线速度越大D离地面越远的卫星线速度越大8地球的第一宇宙速度约为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，则该行星的第一宇宙速度约为（）A4km/sB8km/sC16km/sD32km/s91975年11月26日，我国首次成功发射返回式遥感卫星，在太空正常运行3天，取得了珍贵的对地遥感资料后，按预定计划返回地面，成为世界上继美国、前苏联之后第三个掌握卫星返回技术和空间遥感技术的国家。若此遥感探测卫星在距地球表面高度为h处绕地球转动，地球质量为M，地球半径为R，探测卫星质量为m，万有引力常量为G，试求：（1）遥感卫星的线速度；（2）遥感卫星的运转周期。10宇航员在某星球表面以初速度v0竖直向上抛出一个物体，物体上升的最大高度为h。已知该星球的半径为R，且物体只受该星球引力作用。（1）求该星球表面的重力加速度；（2）如果要在这个星球上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期。【答案】1D【解析】：根据万有引力定律可知：，解得，由此可得：，题中已知，故。2BC【解析】根据万有引力定律，有又因为，所以地球对通信卫星的万有引力提供卫星的向心力，所以，。又因，所以有因而。3BD【解析】两行星同时绕一恒星做匀速圆周运动时，轨道半径越小，其周期越小，角速度越大，运行越快。从第一