功功率課時作業(yè)

1、課時作業(yè)(十一)5宇宙航行1下列關(guān)于三種宇宙速度的說法中正確的是()A第一宇宙速度v17.9 km/s，第二宇宙速度v211.2 km/s，則人造衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運(yùn)行時的速度大于等于v1，小于v2B美國發(fā)射的“鳳凰號”火星探測衛(wèi)星，其發(fā)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體可以掙脫地球引力束縛，成為繞太陽運(yùn)行的人造行星的最小發(fā)射速度D第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的最大運(yùn)行速度答案CD解析第一宇宙速度v17.9 km/s是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，也是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的最大速度，A錯誤，D正確；發(fā)射火星探測器其發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度小于第三宇宙

2、速度，B錯誤，C正確2假設(shè)地球的質(zhì)量不變，而地球的半徑增大到原來半徑的2倍，那么從地球發(fā)射人造衛(wèi)星的第一宇宙速度的大小應(yīng)為原來的()A.倍B.倍C.倍D2倍答案B解析因第一宇宙速度即為地球的近地衛(wèi)星的線速度，此時衛(wèi)星的軌道半徑近似的認(rèn)為是地球的半徑，且地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力充當(dāng)向心力故公式G成立，解得v，因此，當(dāng)M不變，R增加為2R時，v減小為原來的倍，即選項B正確3可以發(fā)射一顆這樣的人造地球衛(wèi)星，使其圓軌道()A與地球表面上某一緯度線(非赤道)是共面同心圓B與地球表面上某一經(jīng)度線所決定的圓是共面同心圓C與地球表面上的赤道線是共面同心圓，且衛(wèi)星相對于地球表面是靜止的D與地球表面上的赤道線是共面同

3、心圓，但衛(wèi)星相對于地球表面是運(yùn)動的答案CD解析發(fā)射人造地球衛(wèi)星，必須使衛(wèi)星受到的地球?qū)λ娜f有引力提供向心力，所以不可能與地球表面上某一緯度線(非赤道)是共面同心圓，因為此時衛(wèi)星受到的萬有引力與軌道半徑有一非零的夾角，因此與地球表面上某一經(jīng)度線所決定的圓只同心而不共面，所以選項A錯由于地球自轉(zhuǎn)與衛(wèi)星軌道面重合的經(jīng)度線不斷變化，因此與地球表面上某一經(jīng)度線所決定的圓只同心而不共面，所以選項B錯選項C是可以的，選項D也是可以的，只是衛(wèi)星不是地球同步衛(wèi)星4我國發(fā)射的“天宮一號”飛行器和“神舟八號”飛船在對接前，“天宮一號”的運(yùn)行軌道高度為350 km，“神舟八號”的運(yùn)行軌道高度為343 km.它們的運(yùn)

4、行軌道均視為圓，則()A“天宮一號”比“神舟八號”線速度大B“天宮一號”比“神舟八號”周期長C“天宮一號”比“神舟八號”角速度大D“天宮一號”比“神舟八號”加速度大答案B解析根據(jù)題意，“天宮一號”飛行器和“神舟八號”飛船的運(yùn)行軌道均視為圓，二者均繞地球做勻速圓周運(yùn)動，由萬有引力提供向心力：根據(jù)Gm可導(dǎo)出v，則軌道半徑越大，線速度越小，選項A錯誤；由Gmr可導(dǎo)出T，則軌道半徑越大，周期越長，選項B正確；由Gm2r可導(dǎo)出，則軌道半徑越大，角速度越小，選項C錯誤；由Gma可導(dǎo)出a，則軌道半徑越大，加速度越小，選項D錯誤5假如一做圓周運(yùn)動的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增加到原來的2倍，仍做圓周運(yùn)動，則()A

5、根據(jù)公式vr可知衛(wèi)星運(yùn)動的線速度將增大到原來的2倍B根據(jù)公式F可知衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來的C根據(jù)公式FG可知地球提供的向心力將減小到原來的D根據(jù)上述B和C中給出的公式可知，衛(wèi)星運(yùn)行的線速度將減小到原來的答案CD解析人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的向心力由地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供，有FG，得v從上式可看出，離地球越遠(yuǎn)的衛(wèi)星速度越小，當(dāng)半徑加倍時，引力變?yōu)樵瓉淼?，速度變?yōu)樵瓉淼?，選項C、D正確對于做不同的圓周運(yùn)動的人造地球衛(wèi)星，我們知道其角速度不同，所以根據(jù)公式vr不能得到衛(wèi)星的線速度v跟r成正比關(guān)系的結(jié)論實際上衛(wèi)星運(yùn)行線速度的決定式為v，所以選項A錯誤同理，F(xiàn)中衛(wèi)星運(yùn)行速度是變量，向心力F跟

6、r成反比關(guān)系不成立，它的決定式為F，所以選項B錯誤6美國宇航局2011年12月5日宣布，他們發(fā)現(xiàn)了太陽系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星“開普勒226”，其直徑約為地球的2.4倍至今其確切質(zhì)量和表面成分仍不清楚，假設(shè)該行星的密度和地球相當(dāng)，根據(jù)以上信息，估算該行星的第一宇宙速度等于()A3.3103 m/s B7.9103 m/sC1.2104 m/s D1.9104 m/s答案D解析在任何天體表面重力加速度gGR，第一宇宙速度vR，因為行星密度與地球密度相等，所以，所以v1.9104 m/s.7已知地球半徑為R，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r.假設(shè)地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a1

7、，第一宇宙速度為v1，地球近地衛(wèi)星的周期為T1；假設(shè)地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速率為v2，加速度為a2，周期為T2.則下列比值中正確的是()A. B.C. D.()答案BD解析由牛頓第二定律和圓周運(yùn)動的知識可得Gm1a1m1m1()2R，Gm2a2m2m2()2r，聯(lián)立解得，()，故選項B、D正確8人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的速度v，其中g(shù)為地面處的重力加速度，R為地球半徑，r為衛(wèi)星離地球中心的距離下列說法中正確的是()A從公式可見，環(huán)繞速度與軌道半徑的平方根成反比B從公式可見，把人造衛(wèi)星發(fā)射到越遠(yuǎn)的地方越容易C上面環(huán)繞速度的表達(dá)式是錯誤的D以上說法都錯誤答案A解析由萬有引力提供人造衛(wèi)星的向心力且地面物體重

8、力和萬有引力相等，則有Gm，mgG得v，故選項A正確；式中v是環(huán)繞速度，并非發(fā)射速度，故選項B、C、D均錯誤92011年8月，“嫦娥二號”成功進(jìn)入了繞“日地拉格朗日點(diǎn)”的軌道，我國成為世界上第三個造訪該點(diǎn)的國家如圖所示，該拉格朗日點(diǎn)位于太陽與地球連線的延長線上，一飛行器位于該點(diǎn)，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運(yùn)動，則此飛行器的()A線速度大于地球的線速度B向心加速度大于地球的向心加速度C向心力僅由太陽的引力提供D向心力僅由地球的引力提供答案AB解析飛行器與地球繞太陽同步做圓周運(yùn)動，它們的周期相同，角速度也相同，由vr，ar2，可知半徑越大，線速度越大，向心加速度也越大，A、B正

9、確；飛行器的向心力由太陽和地球?qū)︼w行器的引力的合力來提供，C、D錯誤10已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G.有關(guān)地球同步衛(wèi)星，下列表述正確的是()A衛(wèi)星距離地面的高度為B衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度C衛(wèi)星運(yùn)行時受到的向心力大小為GD衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度答案BD解析設(shè)地球同步衛(wèi)星距離地面的高度為h，根據(jù)萬有引力定律：Gm(Rh)，得hR，A錯同步衛(wèi)星距離地面有一定高度，故其運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，B對同步衛(wèi)星受到的向心力大小為G，它的向心加速度小于地球表面的重力加速度，C錯，D對11(2014青島二中高一質(zhì)檢)關(guān)于繞著地球做勻

10、速圓周運(yùn)動的人造地球衛(wèi)星，(在估算時，取地球半徑R6 400 km，地球表面重力加速度取g9.8 m/s2)下列說法正確的是()A人造衛(wèi)星軌道半徑越大，線速度越大B人造地球衛(wèi)星發(fā)射速度應(yīng)該大于7.9 km/s，小于11.2 km/sC人造衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期也越大D人造衛(wèi)星要實現(xiàn)從低軌道到高軌道的變軌，需要向前噴火減速答案BC解析由公式Gmmr得：v，T，故衛(wèi)星運(yùn)動的軌道半徑越大，線速度會越小，周期會越大，選項A錯誤，C正確當(dāng)人造地球衛(wèi)星軌道半徑近似于地球半徑時，線速度為7.9 km/s是最大的環(huán)繞速度，也是最小的發(fā)射速度，但發(fā)射速度如果超過11.2 km/s，衛(wèi)星將脫離地球的約束，不再繞

11、地球運(yùn)轉(zhuǎn)，選項B正確；要想實現(xiàn)從低軌道到高軌道的變軌，需要向后噴火加速做離心運(yùn)動，選項D錯誤12(2014浙江省嘉興市第一中學(xué)摸底)2008年9月28日傍晚我國自行研制的“神舟七號”載人飛船經(jīng)歷68個多小時的太空飛行，在預(yù)定軌道繞地球飛行45圈后成功返回設(shè)“神舟七號”載人飛船在圓軌道上繞地球運(yùn)行n圈所用的時間為t，若地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，求：(1)飛船的圓軌道離地面的高度；(2)飛船在圓軌道上運(yùn)行的速率答案(1)R(2)解析(1)T，Gm(Rh)，Gmg，聯(lián)立得飛船的圓軌道離地高度為：hR.(2)v.13某網(wǎng)站報道：最近南亞某國發(fā)射了一顆人造環(huán)月衛(wèi)星，衛(wèi)星的質(zhì)量為100 kg，環(huán)繞周期為1小時一位同學(xué)對該新聞的真實性產(chǎn)生懷疑，并準(zhǔn)備對該數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證他記不清引力常量的數(shù)值且手邊沒有可查找的資料，但他記得月球半徑約為地球半徑的，地球半徑為6 400 km，月球表面重力加速度約為地球表面重力加速度的，地球表面重力加速度約為10 m/s2.他由上述數(shù)據(jù)經(jīng)過推導(dǎo)分析，進(jìn)一步