6.5宇宙航行习题课

1、听得懂会做题想明白讲清楚能命题听得懂会做题想明白讲清楚能命题- -9(1)发射速度是指将人造卫星送入预定轨道运行所必须具有的速度.要发射一颗人造卫星，发射速度不能小于第一宇宙速度.因此，第一宇宙速度又是最小的发射速度.卫星离地面越高，卫星的发射速度越大，贴近地球表面的卫星近地卫星)的发射速度最小，其运行速度即第一宇宙速度.绕行速度是指卫星在进入轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度.根据=j可知，卫星越高，半径越大，卫星的绕行速度环绕速度就越小.【例题】.关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下列说法中正确的是()A.在发射过程中向上加速时，产生超重现象B.在降落过程中向下减速时，产生超重现

2、象。进入轨道做匀速圆周运动时，产生失重现象D.失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的针对练习.航天员王亚平在“神舟十号”飞船中进行了首次太空授课.下列关于飞船发射和在圆轨道上运行时的说法中，正确的是()A.飞船的发射速度和运行速度都等于7.9km/sB.飞船的发射速度大于7.9km/s,运行速度小于7.9km/sC.飞船比同步卫星的发射速度和运行速度都大D王亚平空中授课中的水球实验是在发射过程进行的针对练习.地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1,向心加速度为4，线速度为v/角速度为1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)所受的向心力为心，向心加速度为

3、a2,线速度为v2,角速度为2；地球同步卫星所受的向心力为月，向心加速度为a3,线速度为v3,角速度为3.地球表面重力加速度为g,第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，贝1()AF1=F2*Ba1=a2=ga3C.v1=v2=vv3D-1=32小结：同步卫星、近地卫星、皿的物皿(1)000口都以地心为圆心做匀速圆皿同步卫星与赤道上的物体具皿的周期和皿(2)000同步卫星、近地卫星均由万有引力提供向心力；而赤道上的物体是万有引力的一个分力提供皿20152016153.21GMR2GM,a不ar2rvR.知识点五、卫星变轨问题卫星在运动中的“变轨”有两种情况：离心运动和向心运动.当万有引力恰好提供卫

4、Mmv2星所需的向心力，即gMt=rn7时，卫星做匀速圆周运动；当某时刻速度发生突变，所需1r的向心力也会发生突变，而突变瞬间万有引力不变.1.制动变轨：卫星的速率变小时，使得万有引力大于所需向心力，即GMmmv2,卫星做近心运动，轨道半径将变小.所以要使卫星的轨道半径变小，需开动反冲发动机使卫星做减速运动.加速变轨：卫星的速率变大时，使得万有引力小于所需向心力，即，卫星做离心运动，轨道半径将变大.所以要使卫星的轨道半径变大，需开动反冲发动机使卫星做加速运动.【例题】.2013年12月10日21时20分，“嫦娥三号”发动机成功点火，开始实施变轨控制，由距月面平均高度100km的环月轨道成功进入

5、近月点高度15km、远月点高度100km的椭圆轨道.关于“嫦娥三号”，下列说法正确的是（）A.B.擂C.速度D.“嫦娥三号”的发射速度大于7.9km/s“嫦娥三号”在环月轨道上的运行周期大于在椭圆轨道上的运行周期“嫦娥三号”变轨前沿圆轨道运动的加速度大于变轨后通过椭圆轨道远月忌啊刑加“嫦娥三号”变轨前需要先点火加速针对练习.在发射同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1,然后再次点火进入椭圆形的过渡轨道2,最后将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.卫星在轨道3上的

6、角速度大于在轨道1上的角速度C.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度.卫星在轨道上的加速度小于在轨道上的加速度随堂达标.下列说法中正确的是（）A.经典力学适用于任何情况下的任何物体B.狭义相对论否定了经典力学C量子力学能够描述微观粒子运动的规律性D.万有引力定律也适用于强相互作用力.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运行的最小速度.它是人造地球卫星在近地圆轨道上的绕行速度C它是能使卫星进入近地圆轨道的最小发射速度D.它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度3口我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为3

7、50km,“神舟八号”的运行轨道高度为343km.它们的运行轨道均视为圆周，则（）A.“天宫一号”比“神舟八号”速度大B.“天宫一号”比“神舟八号”周期长C.“天宫一号”比“神舟八号”角速度大D.“天宫一号”比“神舟八号”加速度大4口（2015山东）如图，拉格朗日点匕位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动.据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动.以aa2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小.以下判断正确的是（）A.a2a3a1B.a2a1a3C.a3a1a2D.

8、a3a2a15口已知地球质量为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.卫星距地面的高度为S/GMT2B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度Mmc.卫星运行时受到的向心力大小为GMmR2D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度课时作业1.可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道（）A.与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面同心圆20152016153.21B.与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆C.与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的D.与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的

9、2当人造卫星进入轨道做匀速圆周运动后，下列叙述正确的是（）A.在任何轨道上运动时，地球球心都在卫星的轨道平面内B.卫星运动速度一定等于7.9km/sC卫星内的物体仍受重力作用，并可用弹簧测力计直接测出所受重力的大小D.因卫星处于完全失重状态，所以在卫星轨道处的重力加速度等于零3下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是（）A.第一宇宙速度v1=7.9km/s，第二宇宙速度v2=11.2km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于V1,小于V2B.美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最

10、小发射速度D.第一宇宙速度7.9km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度4探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比（）A.轨道半径变小B.向心加速度变小C线速度变小D.角速度变小5若取地球的第一宇宙速度为8km/s,某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球半径的1.5倍，此行星的第一宇宙速度约为（）A.16km/sB.32km/sC.4km/sD.2km/s6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VzMV1.已知某星球的半径为r,它表面的重力加速度为地球表面重力加速度

11、g的6.不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为（）7为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1,总质量为mr随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2，则（）一一一42r342rA.X星球的质量为M=小巧B.X星球表面的重力加速度为g=LGT2x12C.登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为+=、：m12D.登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为三:T、,已8口地球“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致.关

12、于该“空间站”的说法正确的有（）A.运行的加速度一定等于其所在高度处的重力加速度B.运行的速度等于同步卫星运行速度的；!0倍C.站在地球赤道上的人观察到它向东运动D.在“空间站”工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止9口我国自主研制的“嫦娥三号”，携带“玉兔”月球车已于2013年12月2日1时30分在西昌卫星发射中心发射升空，落月点有一个富有诗意的名字“广寒宫”.若已知月球质量为m月，半径为R,引力常量为G,以下说法正确的是（）A.若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为B.A.若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为B.若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动

13、的卫星，则最小周期为24VGm月G,，一，、.，,、，、,，,一一I,、，R2V2C.D.若在月球上以较小的初速度v0C.D.1月若在月球上以较小的初速度V0竖直上抛一个物体，则物体从抛出到落回抛出点所一，、,R2V用时间为R%Gm月10口宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，飞船为了追上轨道空间站完成对接，可采取的方法是（）A.飞船加速直到追上空间站，完成对接B.飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接C.飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站完成对接D.无论飞船采取何种措施，均不能与空间站对接11.人们认为某些白矮星（密度较大的恒星）每秒大约自转一周（万有引力常量G=6.67X10-11N-m2/kg2,地球半径R约为6.4X103km）.（1）为使其表面上的物体能够被吸引住而不致由于快速转动被“甩”掉，它的密度至少为多少？（2）设某白矮星密度约为此值，其半径等