教科版物理必修2 第三章 第4节 人造卫星 宇宙速度2 深度剖析三个宇宙速度（同步练习）

1、.答题时间：30分钟1. 欧洲天文学家发现了可能合适人类居住的行星“格里斯581c。该行星的质量是地球的m倍，直径是地球的n倍。设在该行星外表及地球外表发射人造卫星的最小发射速度分别为v1、v2，那么v1/v2的比值为 A. B. m/n C. D.2. 我国首次载人飞船从2003年10月15日9时绕地球飞行14圈后，历时21小时于10月16日上午6时左右平安返回到内蒙古主着陆场，假设飞船的运动近似地看作近地匀速圆周运动，地球对飞船的万有引力提供飞船做圆周运动的向心力，引力常量G6.67×1011Nm2/kg2，那么以下说法正确的选项是 A. 要使载人飞船从近地圆轨道返回地球，飞船需

2、点火加速B. 载人飞船在近地圆轨道上的运行速度可能大于第一宇宙速度C. 通过以上数据可算出地球质量D. 通过以上数据可算出地球的平均密度3. 举世瞩目的“神舟六号航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业获得的宏大成就，地球的质量为M，引力常量为G，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，那么飞船在圆轨道上运行的速率为 A. B. C. D. 4. 关于地球的第一宇宙速度，以下表述正确的选项是 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. 第一宇宙速度又叫逃逸速度D. 第一宇宙速度跟地球的半径无关5. 多项选择在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，然后在

3、Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道。那么 A. 该卫星的发射速度必定大于11.2km/sB. 卫星在同步轨道上的运行速度大于7.9km/s C. 在轨道上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度D. 卫星在Q点通过加速实现由轨道进入轨道6. 如下图，宇航员站在某质量分布均匀的星球外表一斜坡上P点，沿程度方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为，该星球的半径为R。不考虑其他可能存在的阻力。求该星球上的第一宇宙速度。7. 海王星和地球的质量比M1：M216：1，它们的半径比R1：R24：1。求：1海王星和地球的第一宇宙速度之比v1：v2；2海王星外表和地球外表

4、重力加速度之比g1：g2。1. D 解析：据题意，设地球质量为M，地球直径为D，那么在地球外表发生人造卫星的最小发射速度为：；该行星质量为mM，直径为nD，该行星上发生人造卫星最小发生速度为：；所以这两个速度之比为：，应选项D正确。2. D 解析：飞船的着陆过程是一个轨道半径不断减小的过程，假设给飞船加速，飞船需要的向心力增大，而万有引力不变，造成“供小于“需，飞船将做离心运动，轨道半径不断增大，故A错误。由得：第一宇宙速度，飞船的最小轨道半径为地球半径，第一宇宙速度是飞船运行的最大速度，故B错误；由得：地球质量，式中轨道半径地球半径R未知，无法计算地球质量，故C错误；地球的平均密度，周期可通

5、过条件求出，故D正确。3. D解析：研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：，解得：，D正确。4. 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，也是绕地球运动的最大环绕速度，A正确，B、C错误；在近地轨道上有：，由于为近地轨道，所以有：，故有，D错误。5. CD 解析：11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，故A错误；7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误；在轨道上，由P点向Q点运动，速度逐渐减小，故C正确；从椭圆轨道到同步轨道，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动卫星所需向心力必须大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力。所以卫星在Q点通过加速实现由轨道进入轨道，故D正确。6. 解：小球做平抛运动那么：，由几何关系得： 联立得：设星球的质量M，近地卫星的质量m，近地卫星的速度即为第一宇宙速度，设为v，那么：在星球外表上，一