(2020新教材)新鲁科版高中物理必修第二册：课时跟踪训练(十九)人造卫星上天

1、第1页共 5 页课时跟踪训练（十九）人造卫星上天A 级一学考达标1. （2019 聊城高一检测）如图是某位同学设想的人造地球卫星轨道（卫星发动机关闭），其中不可能的是（）解析：选 D 人造地球卫星靠万有引力提供向心力，做匀速圆周运动，万有引力的方向指向地心，所以圆周运动的圆心是地心，A、B、C 正确，D 错误。本题选不可能的，故选2.（2018 浙江 6 月学考）如图所示为 1687 年出版的自然哲学的 数学原理一书中牛顿所画草图。他设想在高山上水平抛出物体，若 速度一次比一次大，落点就一次比一次远。当速度足够大时，物体就 不会落回地面，成为人造地球卫星。若不计空气阻力，这个速度至少A. 7.

2、9 km/sC. 11.2 km/s解析：选 A 物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，即第一宇宙速度v =7.9 km/s。3.（2019 泰安高一检测）星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度 V2与第一宇宙速度 V1的关系是 V2= ,2v1o已知某星球的半径为r,1它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的 6，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为（）ABCDA. gr解析：选 C由题意 V1=V2= .2B. 8.9 km/sD. 16.7 km/s第2页共 5 页4.（2019 全国卷川）金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运

3、动，它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火。已知它们的轨道半径 R金R地R火，由此可以判定（）第3页共 5 页A. a金a地a火C. v地v火v金解析：选 A 行星绕太阳做圆周运动时，由牛顿第二定律和圆周运动知识:由OrRm=ma 得向心加速度 a=罟,由于 R金R地R火所以 a金a地a火，v金v地v火，选项 A 正确。5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、bC .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：选 D 卫星绕地

4、球做匀速圆周运动的圆心必须与地心重合, 为 a、c选项 A、B 错误；同步卫星位于赤道的上方，可能的轨道为 确。6.（2019 临沂高一检测）2019 年 9 月 23 日 5 时 10 分,我国利用一箭双星技术发射了两颗“北斗”导航卫星，计划到2020 年左右，全面建成覆盖全球的“北斗”卫星导航系统。如图所示为其中的两颗地球静止轨道卫星 A、B，它们在同一轨道上做匀速圆周运动，卫星A 的质量大于卫星 B的质量。下列说法正确的是（）A .它们的线速度大小都是7.9 km/sB .它们受到的万有引力大小相等C.它们的向心加速度大小相等D.它们的周期不一定相等解析：选 C 由于 F =，且 A 的

5、质量大于卫星 B 的质量，故 FAFB;由=ma = mr，可知 v = G|M GRM= 7.9 km/s ;由 a = 乍，可知两卫星的向心加速度2由 G 罟=mR得速度 v =B. a火a地a金D. v火v地v金所以卫星可能的轨道a,选项 C 错误、D 正大小相等；由可知两卫星的C 正确。第4页共 5 页7如图所示，两质量相等的卫星A、B 绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S 分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单 位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有（）B. EkAEkBRA3RB3D.TA2= T?故 B 错误；根据开普勒第二定律可知，同一行星与地心连线在单位时间内

6、扫过的面积相等,所以 C 错误；由开普勒第三定律知，D 正确。8.（2019 荷泽高一检测）如图所示，在圆轨道上运行的国际空间站 里，一宇航员静止（相对空间舱）“站”于舱内朝向地球一侧的“地 面”上，下列说法正确的是（）A .宇航员此时处于受力平衡状态B .空间站的运行速度一定等于7.9 km/sC .宇航员与“地面”之间无弹力作用D .若宇航员将手中一小球无初速（相对于空间舱）释放，该小球将落到“地”面解析：选 C 宇航员靠地球的万有引力提供向心力，做圆周运动，受力不平衡，故A错误。7.9 km/s 是第一宇宙速度，是贴着地球表面做匀速圆周运动的速度，根据轨道半径越大，线速度越小，空间站的运

7、行速度小于7.9 km/s，故 B 错误。宇航员处于完全失重状态，所以对“地面”的压力等于零，故 C 正确。宇航员相对于太空舱无初速释放小球，小球受 地球的万有引力提供向心力，做圆周运动，故D 错误。9.恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”一一中子星，中子星的半径很小，一般为 720 km，但它的密度大得惊人。若某中子星的密度为1.2X1017kg/m3,半径为 10 km，那么该中子星的第一宇宙速度约为多少？（G= 6.67 XI0-11Nm2/kg2）（结果保留两位有效数字）解析：选 D 根据GM$ = m2nT2r 知 T =，轨道半径越大，周期越大，所以 TATB,2故

8、A 错误；由= m知：v =9件，所以 VBVA，又因为质量相等，所以EkBEkA,A. TATBC . SA= SB第5页共 5 页解析：中子星的第一宇宙速度即为它表面卫星的环绕速度， 此时卫星的轨道半径可近似 认为是中子星的半径，且中子星对卫星的万有引力充当卫星的向心力，由第6页共 5 页又M= pv= P3n3,解得 v = R -竽Mx 3.14X6.67X1011X1.2X1017=1X104x3m/s=5.8X107m/s=5.8X04km/s。答案：5.8X104km/sB 级一选考提能10.（安徽学业水平测试）我国发射的第一艘货运飞船“天舟一号”与“天宫二号”空间 实验室完成对

9、接后， 其组合体在离地面高度约为 380 km 的轨道上绕地球飞行。已知地球同步卫星的轨道离地面的高度约为36 000 km，将组合体和同步卫星的运动都看成匀速圆周运动，则组合体的（）A 线速度小于同步卫星的线速度B 角速度小于同步卫星的角速度C周期小于同步卫星的周期D .向心加速度小于同步卫星的向心加速度解析：选 C 根据= mV可知 v =:,罕，轨道半径越大，线速度越小，故同步 卫星的线速度小于组合体的线速度，A 错误；根据公式= m2r 可知3=号单，轨道半径越大，角速度越小，故同步卫星的角速度小于组合体的角速度，B 错误；根据 GMr*21=m4jnr 可知 T = 2n話，轨道半径

10、越大，周期越大，故同步卫星的周期大于组合体的 周期，C 正确；根据= ma 可得 a =爭，轨道半径越大，向心加速度越小，故同步卫星的向心加速度小于组合体的向心加速度，D 错误。11. （2019 宁德高一检测）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（）Mm v2GRF = mR，得 v =第7页共 5 页行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.4X1066.0X10241.5X1011第8页共 5 页2v火星3.4X1066.4X10232.3X1011A .火星的公转周

11、期较小B .火星做圆周运动的向心加速度较小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：选 B 火星和地球都绕太阳做圆周运动，万有引力提供向心力，由GM地a火va地，故选项 B 正确；地球表面的重力加速度g地= ，火星表面的重力加速度R地月球有了更多的关注。有同学设计了如下问题，请你解答:若用 g 表示月球表面的重力加速度，用R 表示月球的半径，用 h 表示“嫦娥一号”卫星在环月圆轨道上离月球表面的距离。(1)试写出“嫦娥一号”卫星进入环月圆轨道后，运行的周期的表达式，要求写出推导 过程。(2)在月球上要发射一颗环月卫星，则最小的发射速度多大?解析：(1)根据万有引力提供向心力得答案：(1)见解析 (2) . gRMm 4nGj2=m2r = ma 知，因 r火r地，而r3T2=GM4n，故 T火T地，选项 A 错误；向心加速度GM火g火=巨，