高中物理 第六章 万有引力与航天 课时作业11 宇宙航行

1、学必求其心得，业必贵于专精课时作业（十一）宇宙航行一、单项选择题1若人造地球卫星在高度不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（)a人造地球卫星做匀速圆周运动的线速度均小于或等于第一宇宙速度7.9 km/sb人造地球卫星的运行半径越大，运行周期就越短c地球同步卫星的周期大于月球绕地球转动的周期d地球同步卫星可相对地面静止在北京的上空答案：a2如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动,a、b到地心o的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则(）a。b.c.2 d。2解析:对人造卫星，根据万有引力提供向心力m，可得v。所以对于a、b两颗人造卫星有，故选项a正确答案:

2、a3中国计划在2020年发射火星探测器，并在10年后实现火星的采样返回已知火星的质量约为地球的，火星的半径约为地球的。下列关于火星探测器的说法正确的是()a发射速度只要大于第一宇宙速度即可b发射速度只有达到第三宇宙速度才可以c发射速度应大于第二宇宙速度，可以小于第三宇宙速度d火星探测器环绕火星运行的最大速度约为第一宇宙速度的2倍解析：火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内,发射速度应大于第二宇宙速度，可以小于第三宇宙速度，故a、b错误，c正确由gm得v，已知火星的质量约为地球的,火星的半径约为地球的，则火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的,火星探测器环绕火星运行的最大速度为火星

3、的第一宇宙速度,故d错误答案：c4（2017金华高一检测）2015年12月,我国暗物质粒子探测卫星“悟空发射升空进入高为5。0102 km的预定轨道“悟空”卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动已知地球半径r6.4103 km.下列说法正确的是()a“悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小b“悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小c“悟空卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小d“悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小解析:同步地球卫星距地表36 000 km，由v可知，“悟空”的线速度要大，所以a错由可知，“悟空”的角速度要大，即周期要小，由a可知,“悟空的向心加速度要大，因此b、

4、d错，c对答案：c5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：根据gmr，得，结合表中数据，可算出火星的公转周期较大，a错；根据gma，得ag，可判断火星的加速度较小，b对；根据gg,可算出火星表面的重力加速度较小，c错；第一宇宙速度v，可算出火星的第一宇宙速度较

5、小，d错答案：b6在地球的卫星中有两类卫星的轨道比较特殊，一是极地卫星,二是同步卫星已知某极地卫星的运行周期为12 h，则下列关于对极地卫星和同步卫星的描述正确的是（）a该极地卫星的运行速度一定小于同步卫星的运行速度b该极地卫星的向心加速度一定大于同步卫星的向心加速度c该极地卫星的发射速度一定大于同步卫星的发射速度d该极地卫星和同步卫星均与地面相对静止解析：由gmma得v，a,同步卫星的周期为24 h,则同步卫星的周期大于极地卫星的周期，由周期与轨道半径的关系知，同步卫星的轨道半径较大，则同步卫星的线速度较小，加速度较小,故a错误、b正确;同步卫星的高度高，所以同步卫星的发射速度大，c错误；极

6、地卫星不是地球同步卫星，所以相对于地面不静止,d错误答案：b7一探月卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面，已知月球的质量约为地球质量的，月球半径约为地球半径的，地球上的第一宇宙速度约为7。9 km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为(）a0。4 km/s b1.8 km/sc11 km/s d36 km/s解析：对于环绕地球或月球的人造卫星，其所受万有引力即为它们做圆周运动所需向心力，即gm,所以v，第一宇宙速度指的是最小发射速度，同时也是近地卫星的环绕速度，对于近地卫星来说,其轨道半径近似等于地球半径，所以，所以v月v地7.9 km/s1。8 km/s.故正确答案为b。答案：b二、多项选择题8

7、(2017景德镇高一检测）如图所示，三颗人造卫星正在围绕地球做匀速圆周运动，则下列有关说法中正确的是()a卫星可能的轨道为a、b、cb卫星可能的轨道为a、cc同步卫星可能的轨道为a、cd同步卫星可能的轨道为a解析：卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心必须与地心重合,所以卫星可能的轨道为a、c，选项a错误、b正确；同步卫星位于赤道的上方，可能的轨道为a，选项c错误、d正确答案:bd9关于人造地球卫星，下列说法正确的是（)a运行的轨道半径越大，线速度也越大b其发射速度可以达到16.7 km/sc卫星绕地球做匀速圆周运动的速度不能大于7.9 km/sd卫星在降落过程中向下减速时处于超重状态解析:由v知,卫

8、星的轨道半径越大，线速度越小，a错人造地球卫星的发射速度在7.9 km/s到11。2 km/s之间,b错卫星绕地球做匀速圆周运动的速度小于或等于7.9 km/s，c对卫星向下减速时的加速度方向向上，处于超重状态，d对答案：cd10设两人造地球卫星的质量比为1：2,到地球球心的距离比为1：3，则它们的（)a周期比为3：1b线速度比为:1c向心加速度比为1：9d向心力之比为9:2解析：设地球质量为m、人造地球卫星质量m，由f万f向得m得v,故，选项b正确；由a得2，选项c错误；由f向ma得，选项d正确;由t2得，选项a错误答案：bd三、非选择题11已知海王星和地球的质量之比为m:m16：1,它们的

9、半径比为r:r4：1，求：(1）海王星和地球的第一宇宙速度之比；(2)海王星表面和地球表面的重力加速度之比解析：(1)设卫星的质量为m,对绕海王星和绕地球运动的卫星，分别有g，g联立解得2.（2)对海王星表面的物体,有gmg1对地球表面的物体，有gmg2联立解得g1:g21.答案：(1）2:1(2)1:112如图所示，a是地球的同步卫星,另一卫星b的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h.已知地球半径为r,地球自转角速度为0,地球表面的重力加速度为g，o为地球中心（1）求卫星b的运行周期；（2）如卫星b绕行方向与地球自转方向相同，某时刻a、b两卫星相距最近（o、b、a在同一直线上），则至少经过多长时间,他们再一次相距最近?解析：（1）由万有引力