【2019最新】精选高中物理第六章万有引力与航天5宇宙航行习题新人教版必修2

1、【2019 最新】精选高中物理第六章万有引力与航天5宇宙航行习题新人教版必修2对点训练知识点一对三个宇宙速度的理解1关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是()A第一宇宙速度又叫环绕速度B第一宇宙速度又叫脱离速度C第一宇宙速度跟地球的质量无关D第一宇宙速度跟地球的半径无关2( 多选 ) 美国“新地平线号”探测器，借助“宇宙神 5”重型火箭，从佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射升空，开始长达 9 年的飞向冥王星的太空之旅拥有3 级发动机的“宇宙神 5”重型火箭将以每小时5.76 万千米的惊人速度把“新地平线号”送离地球，这个冥王星探测器将成为人类有史以来发射的速度最高的飞行器，该发射速度

2、()A大于第一宇宙速度B大于第二宇宙速度C大于第三宇宙速度D小于并接近于第三宇宙速度3我国“北斗”卫星导航定位系统由5 颗静止轨道卫星 ( 同步卫欢迎下载。星) 和 30 颗非静止轨道卫星组成， 30 颗非静止轨道卫星中有 27 颗是中轨道卫星，中轨道卫星轨道高度约为 2.15 ×104km，静止轨道卫星的高度约为 3.60 ×104km.下列说法正确的是 ()A中轨道卫星的线速度大于7.9km/sB静止轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度C静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期D静止轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度4假设地球质量不变，而地球半径增大

3、到原来的2 倍，那么从地球上发射人造卫星的第一宇宙速度变为原来的()A.倍 B.22C.D2 倍5我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星在距月球表面高度为 h 的轨道上做匀速圆周运动，运行的周期为T. 若以 R 表示月球的半径，则 ()4 2RA卫星运行时的向心加速度为T24 2RB物体在月球表面自由下落的加速度为T22 RC卫星运行时的线速度为TD月球的第一宇宙速度为2R（ Rh） 3TR6( 多选 ) 已知地球质量为M，半径为 R，自转周期为 T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G.有关同步卫星，下列表述正确的是()A卫星的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间【2019最新】精选高

4、中物理第六章万有引力与航天宇宙航行习题新人教版必修B卫星运行的向心加速度小于地球赤道上物体的向心加速度4 2mRC卫星运行时受到的向心力大小为3GMT2D卫星与地心的距离为4 2知识点二类地行星问题T27( 多选 ) 对宇宙的思考一直伴随着人类的成长，人们采用各种方式对宇宙进行着探索， 搜寻着外星智慧生命， 试图去证明人类并不孤单其中最有效也是最难的方法就是身临其境设想某载人飞船绕一类地行星做匀速圆周运动，其轨道半径可视为该行星半径R，载人飞船运动周期为T，该行星表面的重力加速度为g，引力常量为G，则()A飞船的速度是绕行星做圆周运动的最大速度3B该行星的平均密度可表示为4GT2C飞船做圆周运

5、动的半径增大，其运动周期将减小3gD该行星的平均密度可表示为4 GR知识点三N星系统和黑洞问题8( 多选 ) 如图 L651 所示，两颗靠得很近的天体组合为双星系统，它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，以下说法中正确的是 ()图 L651A它们做圆周运动的角速度大小相等B它们做圆周运动的线速度大小相等3 / 83 / 8C它们的轨道半径与它们的质量成反比D它们的轨道半径与它们的质量的二次方成反比9英国新科学家 杂志评选出了 2008 年度世界 8 项科学之最，在 XTEJ1650500 双星系统中发现的最小黑洞位列其中 若某黑洞的半径 R 约为 45km，质量 M和半径 R 的关系满足

6、 ( 其中 c 为光速， G为引力常量 ) ，则该黑洞表面重力加速度的数量级为()A1010m/s2B.1011m/s2C.1012m/s2D.1013m/s2综合拓展10( 多选 ) 如图 L652 所示，质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球逆时针做匀速圆周运动，其中b、c 在地球的同步轨道上，a距离地球表面的高度为R，此时 a、b 恰好相距最近已知地球质量为 M，半径为 R，地球自转的角速度为，引力常量为 G，则 ()图 L652 A发射卫星 b 时速度要大于 11.2km/s B卫星 a 的环绕线速度大于卫星 b 的环绕线速度C要使卫星 c 与 b 实现对接，可让卫星c 加速D卫星 a 和

7、 b 下次相距最近还需经过时间为2GM 8R311已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响【2019最新】精选高中物理第六章万有引力与航天宇宙航行习题新人教版必修(1) 推导第一宇宙速度 v1 的表达式；(2) 若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为 h，求卫星的运行周期 T.12两个靠得很近的天体，离其他天体非常遥远，它们以其连线上某一点 O为圆心各自做匀速圆周运动， 两者的距离保持不变， 科学家把这样的两个天体称为“双星”，如图 L653 所示已知双星的质量分别为 m1 和 m2，它们之间的距离为 L. 求双星运行轨道半径r1 和 r2 以及运行的周期T.

8、图 L6531A 解析 第一宇宙速度又叫环绕速度， 选项 A正确，B错误根据 Gm得 v，故第一宇宙速度与地球的质量和半径有关，选项C、D均错误2ABD 解析 此发射速度脱离了地球的束缚，但没有脱离太阳的束缚，故此速度介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间，A、B、D正确3C 解析 由天体运动规律可知， 轨道半径越大，线速度越小，周期越大，向心加速度越小，故中轨道卫星的线速度小于7.9km/s ，静止轨道卫星的线速度小于中轨道卫星的线速度，选项A、B 错误；静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期，静止轨道卫星的向心加速度小于中轨道卫星的向心加速度，选项C正确， D错误4B 解析 任何星体的

9、第一宇宙速度即为近地卫星的环绕速度 v，其中 r 为该星体的半径，半径增大为原来的2 倍，则第一5 / 85 / 8宇宙速度变为原来的 .5D 解析 卫星运行时的轨道半径为 r Rh，其向心加速度为 a，选项 A 错误；运行时的线速度为 v，选项 C 错误；由Gm(Rh) 得 GM，所以 g，其第一宇宙速度 v1，选项 B 错误， D正确6AD 解析 以第一宇宙速度发射的卫星绕地球表面做匀速圆周运动，轨道半径越大发射速度越大，当达到第二宇宙速度时，卫星将脱离地球的吸引离开地球，选项 A 正确；由于同步卫星与地球赤道上的物体角速度相同，由a 向r 2 可知卫星的向心加速度大于地球赤道上物体的向心

10、加速度，选项B 错误； F 向 m(Rh) ，选项 C错误；由 mr 可知卫星与地心的距离为r ，选项 D正确7AD 解析 对飞船，万有引力提供向心力，由Gm得 v，即轨道半径越大，飞船速度越小，选项A 正确；由 GmR，得行星质量 M，又行星平均密度，因此得，选项 B 错误；由 T2 可知，当轨道半径增大时，飞船的周期增大，选项C 错误；由Gmg得 M，代入平均密度表达式即得，选项 D 正确8AC 解析 它们做圆周运动的角速度大小相等，线速度大小不一定相等，选项A 正确， B 错误；由 mA2rA mB2rB，它们的轨道半径与它们的质量成反比，选项C正确， D错误9C 解析 黑洞实际为一天体

11、， 天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，对黑洞表面的某一质量为m的物体，有 mg，又有，联立解得g，代入数据得该黑洞表面重力【2019最新】精选高中物理第六章万有引力与航天宇宙航行习题新人教版必修加速度的数量级为1012m/s2.10BD 解析 卫星 b 绕地球做匀速圆周运动， 7.9km/s 是指在地球上发射的物体绕地球飞行做圆周运动所需的最小发射速度，11.2km/s 是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，所以发射卫星 b时速度应大于 7.9km/s 而小于 11.2km/s ，A 错误；由万有引力提供向心力得 v，则轨道半径小的速度大，B 正确；让卫星c 加速，所需的向心力增大， 由于万有引力小于所需的向心力，卫星 c 会做离心运动，进入更高轨道，所以不能与b 实现对接， C错误； b、c 在地球的同步轨道上，所以卫星b、c 和地球具有相同的周期和角速度，由万有引力提供向心力，即Gm2r ，得 ， a 距离地球表面的高度为 R，所以卫星 a 的角速度 a，此时 a、b 恰好相距最近，到卫星 a 和 b 下一次相距最近，有 ( a )t 2，解得 t ， D正确11(1)v1 (2)2（R h） 3Rg 解析 (1)设卫星的质量为 m，地球的质量为 M，在地球表面附近满足Gmg得 GMR2g卫星