考点训练14人造卫星宇宙速度

1、2B.动能为皿2R考点训练14人造卫星宇宙速度一、此题共10小题，每题6分，共60分?在每 小题 给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确？全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得 0分？1. 关于第一宇宙速度，以下说法错误的选项是A. 它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B. 它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度C. 它是使人造地球卫星进入近地圆形轨道上运行 的最小发射速度D. 它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度答案：AD解析：第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行 的最 大运行速度即近地圆形轨道上的运行速度， 也是使人造 地球卫星进入近地圆形轨道

2、运行的最小发射速度，A错，B、C正确.当v> 7.9 km/s时，卫 星在椭圆轨道上运动，D 错.2. 同步卫星是指相对地面不动的人造地球卫星A. 它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值B. 它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的C. 它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值D. 它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的答案：D解析：同步卫星指相对地面静止不动的人造地球 卫星， 它只能定点于赤道正上方，离地面3.6万千米处，其角速度、 公转周期均是定值.正确选项为D.3. 土星外层上有一个环，为了判断它是土星的一 局部还是土星的卫星

3、群，可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断A. 假设vx R,那么该层是土星的一局部B. 假设v2a R，那么该层是土星的卫星群1C. 假设vx丄，那么该层是土星的卫星群R2 1D. 假设v2 X丄，那么该层是土星的卫星群R答案：AD解析：假设环是土星的一局部，那么环中各点的角速 度相 同，对应线速度 V=3R即vx R,其中R为土星环 内任一点 到土星中心的距离，故A正确.假设环为卫星群，那么环中任一颗粒都有：Mmv2G2 =mR2 Rv= GM，即v2x丄，故D选项正确.RR4. 2006湖南长沙高二联考据报道，嫦娥 号预计在2007年发射，嫦娥号将在距离月球为

4、 h高处绕月球做匀速圆周运动，月球半径为 R,月球外表的重力加速度为g0.嫦娥号环绕月球运行的周期为4- 2R4-2 ( R h)A.B.-gog02 : h h2 二R hR hC. R goD).R . g0答案：D解析：嫦娥 号绕月运行轨道半径r=R+h.由万有引力提供向心力有:-Mm二 m(R+h).(R h)2t2又月球外表处有:联立得：T= 2R hR h ,D正确.R g05. 2005山东潍坊二模设想在地面上通过火箭将质 量为m的人造小月亮"送入月球轨道，至少需要 做功W. 假设月球的轨道半径为R,地球半径为r,地球 外表处的重力加速度为g,不考虑月球对人造小月亮的影

5、响，忽略空气阻力，取地面为零势能面.那么人造小月亮在月球轨道上运行时2A. 动能为mgR-2rC.势能为mgRGMv=2D.势能为W-mgA2R答案：BD解析：人造小月亮在月球轨道上运行时，月球对它的万有引力提供向心力，即Mmv2 金Ga =m R2 R又在地球外表的物体满足 m g=G Mmlr2由两式联立解得 Ek= 1 mv2=山工，故A错2 2RB对?又地面为零势能面，将 人造小月亮送入月球 轨道至少需做功 W，故由功能关系有Ek+Ep=W,所以2Ep=W-E k=W-，故 C 错 D 对？2R6. 2006全国第一次大联考2005年北京时间7月4日13时52分，美国宇航局深度撞击号探

6、测器释 放 的撞击器 击中目标一一坦普尔一号彗星假设坦普尔一号彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其轨道周期为5.74年，那么关于坦普尔一号彗星的下列说法中正确的是A. 绕太阳运动的角速度不变B. 近日点处线速度大于远日点处线速度C. 近日点处加速度大于远日点处加速度D. 其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个 与太阳质量有关的常数答案：BCD 道维持，由于飞船受轨道上稀薄空气的影响，轨道 高度 会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力 势能和机械 能的变化情况将会是A. 动能、重力势能和机械能逐渐减少B. 重力势能逐渐减少，动能逐渐增加，机械能不变C. 重力势能逐渐增加，动能逐渐减少，机械

7、能不变D. 重力势能逐渐减少，动能逐渐增加，机械能逐渐减少答案：D解析：神舟六号在每一圈的运行中，仍可视为匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有2Mmv=m,所以rEk=- mv2=，轨道高度降低，r J那么Ek f又重力22r做正功，飞船Ep J,又大气阻力做负功，飞船的机械能E机J综上可知，唯一正确选项为D.8.2005江苏苏、锡、常、镇四市高三联考由于万 有引 力定律和库仑定律都满足平方反比律，所以力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题 时可以将它们进行 类比.例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为E=F，在引力q场中可以用一个类似的物理量来反映各点引力场的 强弱

8、. 设地球质量为 M,半径为R，地球外表处重力 加速度为g, 引力常量为G.如果一个质量为 m的物体位于距地心2R 处的某点，贝U以下表达式中能反映该 点引力强弱的是MmF=Gv 2=ma=m解析：根据=mw r可判断2丄“ Mm m4兀r可推出BC正确.由F=G厂=2 r 可推出r2 T24-2=GM故D选项正确.MA.G 22RMmC.G2R2答案：ADmB.G 22RD.7. 2006湖南长沙高三联考神舟六号载人飞船 顺利发射升空后，经过115 小时32分的太空飞行， 在离地面343 km的圆轨道上运行 了77圈，运动中解析：类比可知：引力场强度应为单位质量的物体所受的万有引力或重力，故

9、 g=-F万=G耳 地表m r需要屡次 轨道维持所谓轨道维持就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行.如果不进行轨处r=R g普=g星球外表有：GMA=mg iRi距地心r=2R处，g二二'，- 片 D正(2R)4GMi显然有r日地MmG 2 =mrr 日、3，又 GMm:火r由得:9.2005全国高考理综I把火星和地球绕太阳运行 的轨道视为圆周，由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得A. 火星和地球的质量之比B. 火星和太阳的质量之比C. 火星和地球到太阳的距离之比D. 火星和地球绕太阳运行速度大小之比答案：CD解析：万有引力提供向心力，

10、得：2v=m 一MRi2g/g= MiR21 2由平抛知识得：h= gt2 地表处21 2h= giti 星球外表2S=V0tSi=V0ti 1由一得：Si=s=10 m选A.6二、此题共2小题，共14分.把答案填在题中的 横线上或按题目要求作答.11. 4分地球质量为 M，引力常量为G，地球半径为R,另一不知名的星球质量为地球质量的得v=V火综上可得：C、D正确，且只能求得中心天体质 量，1、4倍，半径为地球半径的，那么该星球外表附近运行9的人造卫星的第一宇宙速度为 用题B.15 mD.360 mM、半径为R，外表处重半径为Ri，外表处重力加10. 某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的

11、一半，假设从地球上高h处平抛一物体，射程为60 m，那么 在该星球上，从同样高度，以同样的初速度平抛 同一物体， 射程应为A.10 mC. 90 m答案：A解析：设地球：质量为 力加速度为g.某星球：质量为 Mi、速度gi,那么：地球外表有:MmGMG7=mg g=*2解析：人造卫星在星球附近绕星球做匀速圆周运动所必须具有的速度叫该星球的第一宇宙速度Vi，也叫其环绕速度.由万有引力提供向心力得:Mmv2GMG 7 =mv=.R2R，R1对该星球Mi=4M,Ri= R,那么该星球的第一宇宙9速度为：GMi fG 4M GM仆扑Yr答案:的下一目标是登上月球， 古人梦想的 嫦娥奔月将变 成 现实？

12、假假设宇航员乘飞船靠近月球外表的圆形轨道 绕行几圈 后登陆月球，飞船上备有以下实验仪器：A. 计时表一只B. 弹簧秤一只C. 质量为m的物体一个D. 天平一只附砝码一盒宇航员在绕行时及着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求月球的半径R及月球的质量 M万有引力常量为 G.1两次测量所选用的器材分别为F=、.用选项符号表示2 两次测量的物理量是 、3 试用所给物理量符号分别写出月球半径R和质量 M的表达式 R= ，M=.FT2F3T43T质量为m的物2434 m 16 二 Gm解析：1 略2 略3着陆后用弹簧秤称出质量为m的物体的重答案：1 ABC2飞船绕月球运行的周期 体在月球外表上的重力F

13、圆周运动，有一质量为 m的飞船，由静止开始自 P点在恒 力F的作用下，沿PD方向做匀加速直线运动？假设一年后飞 船在D点掠过地球上空，且再过两个月又在Q处掠过地球上空，如下图，根据以上条件，求地球与太阳间的万有引力的大小？忽略飞船受地球和太阳的万有引力作用的影响18m解析：设地球公转周期为 T,那么两个月时间为T ,6两个月时间地球绕太阳转过60 °13FM 角?:2设地球公转半径为R,那么由几何关系得:DQ=R PD=1 2 aT21 7PQ=; a (；2 62T)解得：R=F=maPQ=PD+DQ13FT272mF=M力F，贝U F=mg月?且=mg月R2因为近月飞行，故绕月运

14、行的轨道半径r-F万有引力提供向心力知综合得代入得:F3T4M=4316 二4pm 3此题共2小题，共26分?解容许写出必要的 文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答 案的不 能得分？有数值计算的题，答案中必须明确写 出数值和单所以地球与太阳间的万有引力为13FMR= 一二 18m14. 14分为了迎接太空时代的到来，美国国 会通 过一项方案：在2050年前建造成太空升降机，就是长绳的一端搁置在地球的卫星上，另一端系住 升降机，放开绳， 升降机能到达地球上，人坐在升降机里，在卫星上通过电动机把升降机拉到卫星上?地球外表的重力加速度取g=10 m/s 2,地球半径R=6 400 km.求：1某人在地球外表用弹簧测力计称得视重800N,站在升降机中，当升降机以加速度a=g g为地球外表处的重力加速度垂直地面上升，这时此人再一次用同一弹簧测力计称得视重为850 N ,忽略地球公转的影响，求升降机此时距地面的高度；13?12分设地球的质量为 M，绕太阳做匀速(2) 如果把绳的一端搁置在同步卫星上，绳的长度至少为多少？答案： ( 1) h=1.92 X10 7 m(2)绳长 h&#