宇宙航行专项练习含答案

1、1关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是()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最大运行速度C它是能使卫星进入同步卫星轨道所需的发射速度D它是地球卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度解析：选B.第一宇宙速度是人造地球卫星最小发射速度，也是人造地球卫星最大环绕速度，其大小等于人造卫星靠近地球表面做圆周运动的速度故选B.22012年6月18日，神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气下列说法正确的是()A为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度

2、之间B如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用解析：选BC.本题虽为天体运动问题，但题中特别指出存在稀薄大气，所以应从变轨角度入手第一宇宙速度和第二宇宙速度为发射速度，天体运动的速度为环绕速度，均小于第一宇宙速度，选项A错误；天体运动过程中由于大气阻力，速度减小，导致需要的向心力Fn减小，做向心运动，向心运动过程中，轨道高度降低，且万有引力做正功，势能减小，动能增加，选项B、C正确；航天员在太空中受地球引力，地球引力全部提供航天员做圆周运动的向心力，选项D错误3我国的第十六颗北斗

3、卫星“北斗G6”定点于地球静止轨道东经110.5°.由此，具有完全自主知识产权的北斗系统首先具备为亚太地区提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力其定位精度优于20 m，授时精度优于100 ns.关于这颗“北斗G6”卫星以下说法中正确的有()A这颗卫星轨道平面与东经110.5°的经线平面重合B通过地面控制可以将这颗卫星定点于杭州正上方C这颗卫星的线速度大小比离地350 km高的“天宫一号”空间站线速度要大D这颗卫星的周期一定等于地球自转周期解析：选D.定点于地球静止轨道的第十六颗北斗卫星“北斗G6”是同步卫星，卫星轨道平面在赤道平面，卫星的周期一定等于地球

4、自转周期，选项A错误、D正确；不能通过地面控制将这颗卫星定点于杭州正上方，选项B错误；这颗卫星的线速度大小比离地350 km高的“天宫一号”空间站线速度要小，选项C错误4假设地球的质量不变，而地球的半径增大到原来半径的2倍，那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的()A.倍B1/倍C1/2倍 D2倍解析：选B.因第一宇宙速度即为地球的近地卫星的线速度，此时卫星的轨道半径近似地认为是地球的半径，且地球对卫星的万有引力充当向心力故有公式GMm/R2mv2/R成立所以解得：v，因此，当M不变，R增加为2R时，v减小为原来的倍，即正确的选项为B.5研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球

5、自转的周期约为22小时假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比()A距地面的高度变大 B向心加速度变大C线速度变大 D角速度变大解析：选A.本题应抓住同步卫星与地球自转周期相同这一特征，结合万有引力定律和牛顿第二定律进行求解A地球的自转周期变大，则地球同步卫星的公转周期变大由m(Rh)，得hR，T变大，h变大，A正确B由ma，得a，r增大，a减小，B错误C由，得v，r增大，v减小，C错误D由可知，角速度减小，D错误6由于阻力的原因，人造卫星绕地球做匀速圆周运动的半径逐渐减小，则下列说法正确的是()A运动速度变大 B运动周期减小C需要的向心力变大 D向

6、心加速度减小解析：选ABC.设地球质量为M，卫星质量为m，轨道半径为r，运行周期、线速度和角速度分别为T、v、.根据牛顿第二定律得：Gmm2rmr解得v；T向心加速度a2rr需要的向心力等于万有引力提供的向心力F需G根据轨道半径r逐渐减小，可以得到v、a、F需都是增大的而周期T是减小的7西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.8×107 m它与另一颗同质量的同步轨道卫星(轨道半径为4.2×107 m)相比()A向心力较小B动能较大C发射速度都是第一宇宙速度D角速度较小解析：选B.由题知，中圆轨道卫星的轨道半径r1小于同步卫星轨道半径r2，卫星运行时的向心力由万有

7、引力提供，根据F向G知，两卫星的向心力F1F2，选项A错误；根据Gm2r，得环绕速度v1v2，角速度12，两卫星质量相等，则动能Ek1Ek2，故选项B正确、选项D错误；根据能量守恒，卫星发射得越高，发射速度越大，第一宇宙速度是卫星最小的发射速度，因此两卫星的发射速度都大于第一宇宙速度，且v01v02，选项C错误8一颗人造卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行，已知地球的第一宇宙速度为v17.9 km/s，g9.8 m/s2.(1)这颗卫星运行的线速度为多大？(2)绕地球运动的向心加速度为多大？(3)质量为1 kg的仪器放在卫星内的平台上，仪器的重力为多大？它对平台的压力有多大？解析：(1

8、)卫星近地运行时，有Gm卫星离地面的高度为R时，有Gm由以上两式得v2 km/s5.6 km/s(2)卫星离地面的高度为R时，有Gma靠近地面时，有mg解得ag2.45 m/s2(3)在卫星内，仪器的重力等于地球对它的吸引力，则Gmgma1×2.45 N2.45 N由于卫星内仪器的重力完全用于提供做圆周运动的向心力，仪器处于完全失重状态，所以仪器对平台的压力为零答案：(1)5.6 km/s(2)2.45 m/s2(3)2.45 N09.质量为m的登月器与航天飞机连接在一起，随航天飞机绕月球做半径为3R(R为月球半径)的圆周运动当它们运动到轨道的A点时，登月器被弹离，航天飞机速度变大，

9、登月器速度变小且仍沿原方向运动，随后登月器沿椭圆轨道登上月球表面的B点，在月球表面逗留一段时间后，经快速启动仍沿原椭圆轨道回到分离点A与航天飞机实现对接，如图所示已知月球表面的重力加速度为g月科学研究表明，天体在椭圆轨道上运行的周期的平方与轨道半长轴的立方成正比(1)登月器与航天飞机一起在圆轨道上绕月球运行的周期是多少？(2)若登月器被弹离后，航天飞机的椭圆轨道的长轴为8R，为保证登月器能顺利返回A点实现对接，则登月器可以在月球表面逗留的时间是多少？解析：(1)设登月器和航天飞机在半径为3R的圆轨道上运行时的周期为T，因其绕月球做圆周运动，所以满足Gm2·3R.同时，月球表面的物体所受重力和引力的关系满足Gmg月联立以上两式得T6(2)设登月器在小椭圆轨道运行的周期是T1，航天飞机在大椭圆轨道运行的周