高中物理 3.3 飛向太空課時(shí)訓(xùn)練11 粵教版必修2.doc

1、a飛向太空基礎(chǔ)夯實(shí)1.發(fā)射人造衛(wèi)星是將衛(wèi)星以一定的速度送入預(yù)定軌道.發(fā)射場一般選擇在盡可能靠近赤道的地方,如圖所示,這樣選址的優(yōu)點(diǎn)是在赤道附近()A.地球的引力較大B.地球自轉(zhuǎn)的線速度較大C.重力加速度較大D.地球自轉(zhuǎn)的角速度較大答案:B解析:衛(wèi)星在地球上隨地球一起自轉(zhuǎn)的速度在赤道附近最大,沿其自轉(zhuǎn)方向發(fā)射,可節(jié)省很多燃料,發(fā)射更易成功.2.(多選)如圖所示,飛船從軌道1變軌至軌道2.若飛船在兩軌道上都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),不考慮質(zhì)量變化,相對(duì)于在軌道1上,飛船在軌道2上的()A.速率大B.向心加速度大C.運(yùn)行周期長D.角速度小答案:CD解析:飛船繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬有引力提供向心力,F引=

2、F向,所以=ma向=mr2,即a向=,v=,T=,=(或用公式T=求解).因?yàn)閞1v2,a向1a向2,T12,故選項(xiàng)C、D正確.3.(多選)我國發(fā)射的“亞洲一號(hào)”地球同步通信衛(wèi)星的質(zhì)量為1.24 t,在某一確定的軌道上運(yùn)行.下列說法中正確的是()(導(dǎo)學(xué)號(hào)51100070)A.“亞洲一號(hào)”衛(wèi)星定點(diǎn)在北京正上方的太空,所以我國可以利用它進(jìn)行電視轉(zhuǎn)播B.“亞洲一號(hào)”衛(wèi)星的軌道平面一定與赤道平面重合C.若要發(fā)射一顆質(zhì)量為2.48 t的地球同步通信衛(wèi)星,則該衛(wèi)星的軌道半徑將比“亞洲一號(hào)”衛(wèi)星軌道半徑小D.若要發(fā)射一顆質(zhì)量為2.48 t的地球同步通信衛(wèi)星,則該衛(wèi)星的軌道半徑和“亞洲一號(hào)”衛(wèi)星軌道半徑一樣大

3、答案:BD解析:因?yàn)橥叫l(wèi)星相對(duì)地面不動(dòng),所以同步衛(wèi)星的周期為24 h,由此得到其離地面的高度、線速度、角速度、加速度、周期均是唯一確定的.為使其相對(duì)地面不動(dòng)還必須使其做圓周運(yùn)動(dòng)的平面位于赤道平面內(nèi).所以“亞洲一號(hào)”地球同步通信衛(wèi)星不是定點(diǎn)在北京的正上空,其軌道半徑與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān),選項(xiàng)B、D正確.4.關(guān)于飛船與空間站對(duì)接問題,下列說法正確的是()aaA.先讓飛船與空間站運(yùn)行在同一軌道上,然后讓飛船加速,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)接B.先讓飛船與空間站運(yùn)行在同一軌道上,然后讓飛船減速,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)接C.先讓飛船進(jìn)入較低的軌道,然后再對(duì)其進(jìn)行加速,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)接D.先讓飛船進(jìn)入較高的軌道,然后再對(duì)其進(jìn)行加速,即可實(shí)

4、現(xiàn)對(duì)接答案:C解析:對(duì)于環(huán)繞天體m、地球M,由G=m得v=,可知環(huán)繞天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v與軌道半徑r成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系.若飛船與空間站在同一軌道上運(yùn)動(dòng),則兩者的線速度大小相等,飛船加速時(shí),飛船將做離心運(yùn)動(dòng)離開原來的軌道,兩者無法對(duì)接,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;飛船減速時(shí),飛船將做向心運(yùn)動(dòng)離開原來的軌道,兩者也無法對(duì)接,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由此分析易知,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.能力提升5.(多選)發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3,軌道1、2相切于Q點(diǎn),軌道2、3相切于P點(diǎn),如圖所示.則衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí),以下說

5、法正確的是()A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C.衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)動(dòng)至Q點(diǎn)時(shí)的速率小于在軌道2上運(yùn)動(dòng)至Q點(diǎn)時(shí)的速率D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度答案:CD解析:在軌道1和軌道3上,衛(wèi)星均在萬有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由=m=mr=m2r,知GM=v2r=r3=2r3,因r1r3,可判定v3v1,3v1Q,選項(xiàng)C正確;由a=知,選項(xiàng)D正確.6.在圓軌道上運(yùn)行的國際空間站里,一宇航員A靜止(相對(duì)空間艙)“站”于艙內(nèi)朝向地球一側(cè)的“地面”B上,如圖所示,下列說法中正確的是()(導(dǎo)學(xué)號(hào)51100071

6、)A.宇航員A不受地球引力作用B.宇航員A所受地球引力與他在地面上所受重力相等C.宇航員A與“地面”B之間無彈力作用D.若宇航員A將手中一小球無初速度(相對(duì)于空間艙)釋放,該小球?qū)⒙涞健暗孛妗盉上答案:C解析:任何物體都會(huì)受到地球的引力作用,空間站里宇航員仍然受地球引力;地面上方不同高度處,重力加速度不同,所以宇航員在空間站里所受地球引力小于他在地面上所受重力;由于空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),空間站中的物體與衛(wèi)星底板間無相互作用,即物體處于完全“失重”狀態(tài),所以宇航員與“地面”B之間無彈力作用;若宇航員將手中一小球無初速度釋放,由于慣性作用小球仍具有空間站的速度,所以小球仍然沿原來的軌道做勻速

7、圓周運(yùn)動(dòng),而不會(huì)落到“地面”aaB.7.(多選)若“嫦娥三號(hào)”沿圓形軌道繞月球飛行的半徑為R,國際空間站沿圓形軌道繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為4R,地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍,根據(jù)以上信息可以確定()A.國際空間站與“嫦娥三號(hào)”的加速度之比為8116B.國際空間站與“嫦娥三號(hào)”的線速度之比為12C.國際空間站與“嫦娥三號(hào)”的周期之比為81D.國際空間站與“嫦娥三號(hào)”的角速度之比為98答案:AD解析:根據(jù)萬有引力提供向心力得G=ma=m=mr=mr2,向心加速度之比為,選項(xiàng)A正確;線速度之比為,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;周期之比為,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;角速度之比為,選項(xiàng)D正確.8.(2015全國理綜)由于衛(wèi)星的發(fā)射場

8、不在赤道上,同步衛(wèi)星發(fā)射后需要從轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過調(diào)整再進(jìn)入地球同步軌道.當(dāng)衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上飛經(jīng)赤道上空時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火,給衛(wèi)星一附加速度,使衛(wèi)星沿同步軌道運(yùn)行.已知同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度約為3.1103 m/s,某次發(fā)射衛(wèi)星飛經(jīng)赤道上空時(shí)的速度為1.55103 m/s,此時(shí)衛(wèi)星的高度與同步軌道的高度相同,轉(zhuǎn)移軌道和同步軌道的夾角為30,如圖所示.發(fā)動(dòng)機(jī)給衛(wèi)星的附加速度的方向和大小約為()A.西偏北方向,1.9103 m/sB.東偏南方向,1.9103 m/sC.西偏北方向,2.7103 m/sD.東偏南方向,2.7103 m/s答案:B解析:設(shè)衛(wèi)星經(jīng)轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)同步軌道時(shí)速度為v轉(zhuǎn),在此處與發(fā)動(dòng)機(jī)給衛(wèi)星

9、的附加速度的合速度等于同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度.如圖所示,由幾何關(guān)系知v轉(zhuǎn)sin 30=,解得v加1.9103 m/s,方向?yàn)闁|偏南.9.(多選)某地球同步衛(wèi)星離地心距離為r,運(yùn)行速度為v1,向心加速度為a1,地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2,第一宇宙速度為v2,地球的半徑為R,則下列比例式正確的是()A.B.C.D.答案:AD解析:由題設(shè)條件可知,題中涉及的研究對(duì)象為同步衛(wèi)星、赤道上的物體和近地衛(wèi)星,其中同步衛(wèi)星與赤道上的物體的角速度相等(都等于地球自轉(zhuǎn)的角速度).赤道上的物體與近地衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)半徑相同.對(duì)同步衛(wèi)星與赤道上的物體,由向心加速度的公式可得,選項(xiàng)A正確;因?yàn)橥叫l(wèi)星與近地衛(wèi)星都在各自的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所以由牛頓第二定律可知,同步衛(wèi)星在運(yùn)行時(shí)滿足,近地衛(wèi)星在運(yùn)行時(shí)滿足,由以上兩式可得,選項(xiàng)D正確aa.10.已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍,地球的半徑約為火星半徑的2倍,則航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率約為()A.3.