【基础练习】《宇宙航行》（物理人教必修2）.docx

宇宙航行基础练习蚌埠第四中学学校 吴杰老师一、单选题1. 由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步轨道卫星,这些卫星的( )A. 质量可以不同B. 轨道半径可以不同C. 轨道平面可以不同D. 速率可以不同2. 人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动,下面说法中正确的是( )A. 卫星内的物体失重,卫星本身没失重B. 卫星内的物体不再受万有引力作用C. 卫星内物体仍受万有引力作用D. 卫星内的物体不受万有引力作用而受向心力作用3. 关于地球的第一宇宙速度,下列表述正确的是( )A. 第一宇宙速度的大小为7.9km/sB. 若火箭发射卫星的速度大于第一宇宙速度,卫星将脱离地球的吸引C. 人造地球卫星的环绕速度都大于第一宇宙速度D. 第一宇宙速度跟地球的半径无关4. 关于第一宇宙速度,下列说法中正确的是( )A. 第一宇宙速度的数值是11.2km/sB. 第一宇宙速度又称为逃逸速度C. 第一宇宙速度是卫星在地面附近环绕地球做圆周运动的速度D. 第一宇宙速度是卫星绕地球圆轨道运行的最小环绕速度5. 联合国教科文组织日前发布消息说,包括中国科学技术大学谢毅教授在内的5位女科学家获得2015年度世界杰出女科学家奖.在物理学的发展过程中,科学家们创造出了许多物理学研究方法,以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )A. 牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量B. 伽利略创造了把实验和逻辑推理和谐结合起来的科学研究方法C. 胡克通过做大量实验后认为弹力一定与弹性形变量成正比D. 开普勒认为,在高山上水平抛出一物体,只要速度足够大就不会再落在地球上6. 关于第一宇宙速度,下列说法正确的是( )A. 它等于7.9km/sB. 它等于11.2km/sC. 它等于16.7km/sD. 它是人造卫星绕地球运行的最小速度7. 探索太空奥秘是人类自古以来的梦想.科学家在地球上发射航天器的速度不应低于( )A. 第一宇宙速度B. 第二宇宙速度C. 第三宇宙速度D. 光速二、多选题8. 下列关于地球同步卫星的说法正确的是( )A. 它的周期与地球自转同步,但高度和速度可以选择,高度增大,速度减小B. 它的周期、高度、速度都是一定的C. 我们国家发射的同步通讯卫星定点在北京上空D. 我国发射的同步通讯卫星也定点在赤道上空9. 一颗人造地球卫星以初速度v发射后,可绕地球运行,若使发射速度变为2v,该卫星可能( )A. 绕地球做匀速圆周运动,周期变大B. 绕地球运动,轨道变为椭圆C. 不绕地球运动,成为太阳系的人造行星D. 挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙三、填空题10. 实际中人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时的速度一定_第一宇宙速度.(填大于、小于或等于)11. 牛顿对卫星的设想牛顿在思考万有引力定律时就曾想过,从高山上水平抛出物体,速度一次比次大,落地点也就一次比一次远.如果速度足够大,物体就不再落回地面,它将绕地球运动,成为_.12. 第一宇宙速度大小:v1=_km/s.意义:a.卫星环绕地球表面运行的速度,也是其绕地球做_的最大速度;b.使卫星绕地球做匀速圆周运动的最小地面发射速度.13. 第二宇宙速度大小:v2=11.2km/s.意义:使卫星挣脱_引力束缚的最小地面发射速度.14. 第三宇宙速度大小:v3=16.7km/s.意义:使卫星挣脱_引力束缚的最小地而发射速度.15. v=7.9km/s是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度,叫做_速度.v=11.2km/s是物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造卫星的速度,叫做_速度.v=16.7km/s是使物体挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去的速度,叫做_速度.答案与解析一、单选题1. 答案：A解析：万有引力提供卫星的向心力GMmr2=m(2T )2r=mv2r,解得周期T=2r3GM,环绕速度v=GMr,可见周期相同的情况下轨道半径必然相同,B错误:轨道半径相同必然坏绕速度相同,D错误.同步卫星相对于地面静止在赤道上空,所有的同步卫星轨道运行在赤道上空同一个圆轨道上,C错误.同步卫星的质量可以不同,A正确.2. 答案：C解析：因为万有引力完全用来提供向心力,卫星和卫星内的物体都完全失重,但仍受万有引力作用.3. 答案：A解析：第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最小发射速度,也是绕地球运动卫星的最大环绕速度,在近地轨道上有:GMmR2=mg=mv2R,由于为近地轨道,所以有:r=R,故有v=GMR=Rg=7.9km/s,故A正确;发射地球卫星时,发射速度要大于等于第二宇宙速度,卫星才能脱离地球的吸引,故B错误;根据GMmr2=mv2r可知,轨道半径越大,环绕速度越小,因此人造地球卫星的环绕速度都小于第一宇宙速度,故C错误;根据A项论述,可知第一宇宙速度与地球半径有关,故D错误.4. 答案：C解析：第一宇宙速度的数值是7.9km/s,故A错误.第一宇宙速度又叫作环绕速度,第二宇宙速度又叫作逃逸速度,故B错误.第一宇宙速度是卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度,故C正确.第一宇宙速度是发射人造地球卫星的最小发射速度,卫星绕地球圆轨道运行的最大环绕速度,故D错误.5. 答案：B解析：牛顿总结出了万有引力定律,卡文迪许用实验测出了引力常量,A错误;伽利略通过理想斜面实验,推出力不是维持物体运动的原因,创造了把实验和逻辑推理和谐结合起来的科学研究方法,B正确;胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比,C错误;在高山上水平抛出一物体,只要速度足够大就不会再落在地球上是牛顿的观点,D错误.6. 答案：A解析：略7. 答案：A解析：物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度,大小为7.9km/s;在地面附近发射飞行器,如果速度等于7.9km/s,飞行器恰好做匀速圆周运动,如果速度小于7.9km/s,就出现万有引力大于飞行器做圆周运动所需的向心力,做近心运动而落地,所以发射速度不能小于7.9km/s;由卫星运行的速度表达式v=GMr知,它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度,故A正确,BCD错误;故选A.二、多选题8. 答案：B D解析：同步卫星的轨道平面过地心,且相对地面静止,只能在赤道上空,它的高度一定,速率一定,周期一定,与地球自转同步,故选项B、D正确.9. 答案：C D解析：人造地球卫星以初速度v发射,可绕地球运行,则发射速度满足7.9km/sv11.2km/s,所以发射速度为2v时,2v15.8km/s,即发射速度一定大于第二宇宙速度11.2km/s,卫星一定脱离地球束缚,因不知发射速度和第三宇宙速度的大小关系,卫星可能挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外.三、填空题10. 答案：小于解析：小于第一宇宙速度v=GM/R,实际卫星的运行速度:v=GM/(R+h)11. 答案：人造地球卫星解析：略12. 答案：7.9， 匀速圆周运动解析：略13. 答案：地球解析：略14. 答案：太阳解析：略15. 答案：第一宇宙， 第二宇宙， 第三