(2020新教材)新魯科版高中物理必修第二冊：課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(十九)人造衛(wèi)星上天

1、第1頁共 5 頁課時(shí)跟蹤訓(xùn)練（十九）人造衛(wèi)星上天A 級一學(xué)考達(dá)標(biāo)1. （2019 聊城高一檢測）如圖是某位同學(xué)設(shè)想的人造地球衛(wèi)星軌道（衛(wèi)星發(fā)動機(jī)關(guān)閉），其中不可能的是（）解析：選 D 人造地球衛(wèi)星靠萬有引力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力的方向指向地心，所以圓周運(yùn)動的圓心是地心，A、B、C 正確，D 錯(cuò)誤。本題選不可能的，故選2.（2018 浙江 6 月學(xué)考）如圖所示為 1687 年出版的自然哲學(xué)的 數(shù)學(xué)原理一書中牛頓所畫草圖。他設(shè)想在高山上水平拋出物體，若 速度一次比一次大，落點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)。當(dāng)速度足夠大時(shí)，物體就 不會落回地面，成為人造地球衛(wèi)星。若不計(jì)空氣阻力，這個(gè)速度至少A. 7.

2、9 km/sC. 11.2 km/s解析：選 A 物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動的速度，即第一宇宙速度v =7.9 km/s。3.（2019 泰安高一檢測）星球上的物體脫離星球引力所需的最小速度稱為第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度 V2與第一宇宙速度 V1的關(guān)系是 V2= ,2v1o已知某星球的半徑為r,1它表面的重力加速度為地球表面重力加速度g 的 6，不計(jì)其他星球的影響，則該星球的第二宇宙速度為（）ABCDA. gr解析：選 C由題意 V1=V2= .2B. 8.9 km/sD. 16.7 km/s第2頁共 5 頁4.（2019 全國卷川）金星、地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)

3、動，它們的向心加速度大小分別為a金、a地、a火，它們沿軌道運(yùn)行的速率分別為v金、v地、v火。已知它們的軌道半徑 R金R地R火，由此可以判定（）第3頁共 5 頁A. a金a地a火C. v地v火v金解析：選 A 行星繞太陽做圓周運(yùn)動時(shí)，由牛頓第二定律和圓周運(yùn)動知識:由OrRm=ma 得向心加速度 a=罟,由于 R金R地R火所以 a金a地a火，v金v地v火，選項(xiàng) A 正確。5如圖所示，三顆人造衛(wèi)星正在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動，則下列 有關(guān)說法中正確的是（）A .衛(wèi)星可能的軌道為 a、b、cB .衛(wèi)星可能的軌道為 a、bC .同步衛(wèi)星可能的軌道為 a、cD.同步衛(wèi)星可能的軌道為 a解析：選 D 衛(wèi)星繞地

4、球做勻速圓周運(yùn)動的圓心必須與地心重合, 為 a、c選項(xiàng) A、B 錯(cuò)誤；同步衛(wèi)星位于赤道的上方，可能的軌道為 確。6.（2019 臨沂高一檢測）2019 年 9 月 23 日 5 時(shí) 10 分,我國利用一箭雙星技術(shù)發(fā)射了兩顆“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星，計(jì)劃到2020 年左右，全面建成覆蓋全球的“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。如圖所示為其中的兩顆地球靜止軌道衛(wèi)星 A、B，它們在同一軌道上做勻速圓周運(yùn)動，衛(wèi)星A 的質(zhì)量大于衛(wèi)星 B的質(zhì)量。下列說法正確的是（）A .它們的線速度大小都是7.9 km/sB .它們受到的萬有引力大小相等C.它們的向心加速度大小相等D.它們的周期不一定相等解析：選 C 由于 F =，且 A 的

5、質(zhì)量大于衛(wèi)星 B 的質(zhì)量，故 FAFB;由=ma = mr，可知 v = G|M GRM= 7.9 km/s ;由 a = 乍，可知兩衛(wèi)星的向心加速度2由 G 罟=mR得速度 v =B. a火a地a金D. v火v地v金所以衛(wèi)星可能的軌道a,選項(xiàng) C 錯(cuò)誤、D 正大小相等；由可知兩衛(wèi)星的C 正確。第4頁共 5 頁7如圖所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星A、B 繞地球做勻速圓周運(yùn)動，用R、T、Ek、S 分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動能、與地心連線在單 位時(shí)間內(nèi)掃過的面積。下列關(guān)系式正確的有（）B. EkAEkBRA3RB3D.TA2= T?故 B 錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，同一行星與地心連線在單位時(shí)間內(nèi)

6、掃過的面積相等,所以 C 錯(cuò)誤；由開普勒第三定律知，D 正確。8.（2019 荷澤高一檢測）如圖所示，在圓軌道上運(yùn)行的國際空間站 里，一宇航員靜止（相對空間艙）“站”于艙內(nèi)朝向地球一側(cè)的“地 面”上，下列說法正確的是（）A .宇航員此時(shí)處于受力平衡狀態(tài)B .空間站的運(yùn)行速度一定等于7.9 km/sC .宇航員與“地面”之間無彈力作用D .若宇航員將手中一小球無初速（相對于空間艙）釋放，該小球?qū)⒙涞健暗亍泵娼馕觯哼x C 宇航員靠地球的萬有引力提供向心力，做圓周運(yùn)動，受力不平衡，故A錯(cuò)誤。7.9 km/s 是第一宇宙速度，是貼著地球表面做勻速圓周運(yùn)動的速度，根據(jù)軌道半徑越大，線速度越小，空間站的運(yùn)

7、行速度小于7.9 km/s，故 B 錯(cuò)誤。宇航員處于完全失重狀態(tài)，所以對“地面”的壓力等于零，故 C 正確。宇航員相對于太空艙無初速釋放小球，小球受 地球的萬有引力提供向心力，做圓周運(yùn)動，故D 錯(cuò)誤。9.恒星演化發(fā)展到一定階段，可能成為恒星世界的“侏儒”一一中子星，中子星的半徑很小，一般為 720 km，但它的密度大得驚人。若某中子星的密度為1.2X1017kg/m3,半徑為 10 km，那么該中子星的第一宇宙速度約為多少？（G= 6.67 XI0-11Nm2/kg2）（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）解析：選 D 根據(jù)GM$ = m2nT2r 知 T =，軌道半徑越大，周期越大，所以 TATB,2故

8、A 錯(cuò)誤；由= m知：v =9件，所以 VBVA，又因?yàn)橘|(zhì)量相等，所以EkBEkA,A. TATBC . SA= SB第5頁共 5 頁解析：中子星的第一宇宙速度即為它表面衛(wèi)星的環(huán)繞速度， 此時(shí)衛(wèi)星的軌道半徑可近似 認(rèn)為是中子星的半徑，且中子星對衛(wèi)星的萬有引力充當(dāng)衛(wèi)星的向心力，由第6頁共 5 頁又M= pv= P3n3,解得 v = R -竽Mx 3.14X6.67X1011X1.2X1017=1X104x3m/s=5.8X107m/s=5.8X04km/s。答案：5.8X104km/sB 級一選考提能10.（安徽學(xué)業(yè)水平測試）我國發(fā)射的第一艘貨運(yùn)飛船“天舟一號”與“天宮二號”空間 實(shí)驗(yàn)室完成對

9、接后， 其組合體在離地面高度約為 380 km 的軌道上繞地球飛行。已知地球同步衛(wèi)星的軌道離地面的高度約為36 000 km，將組合體和同步衛(wèi)星的運(yùn)動都看成勻速圓周運(yùn)動，則組合體的（）A 線速度小于同步衛(wèi)星的線速度B 角速度小于同步衛(wèi)星的角速度C周期小于同步衛(wèi)星的周期D .向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度解析：選 C 根據(jù)= mV可知 v =:,罕，軌道半徑越大，線速度越小，故同步 衛(wèi)星的線速度小于組合體的線速度，A 錯(cuò)誤；根據(jù)公式= m2r 可知3=號單，軌道半徑越大，角速度越小，故同步衛(wèi)星的角速度小于組合體的角速度，B 錯(cuò)誤；根據(jù) GMr*21=m4jnr 可知 T = 2n話，軌道半徑

10、越大，周期越大，故同步衛(wèi)星的周期大于組合體的 周期，C 正確；根據(jù)= ma 可得 a =爭，軌道半徑越大，向心加速度越小，故同步衛(wèi)星的向心加速度小于組合體的向心加速度，D 錯(cuò)誤。11. （2019 寧德高一檢測）登上火星是人類的夢想?！版隙鹬浮睔W陽自遠(yuǎn)透露：中國 計(jì)劃于2020 年登陸火星。地球和火星公轉(zhuǎn)視為勻速圓周運(yùn)動，忽略行星自轉(zhuǎn)影響。根據(jù)下 表，火星和地球相比（）Mm v2GRF = mR，得 v =第7頁共 5 頁行星半徑/m質(zhì)量/kg軌道半徑/m地球6.4X1066.0X10241.5X1011第8頁共 5 頁2v火星3.4X1066.4X10232.3X1011A .火星的公轉(zhuǎn)周

11、期較小B .火星做圓周運(yùn)動的向心加速度較小C .火星表面的重力加速度較大D.火星的第一宇宙速度較大解析：選 B 火星和地球都繞太陽做圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，由GM地a火va地，故選項(xiàng) B 正確；地球表面的重力加速度g地= ，火星表面的重力加速度R地月球有了更多的關(guān)注。有同學(xué)設(shè)計(jì)了如下問題，請你解答:若用 g 表示月球表面的重力加速度，用R 表示月球的半徑，用 h 表示“嫦娥一號”衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道上離月球表面的距離。(1)試寫出“嫦娥一號”衛(wèi)星進(jìn)入環(huán)月圓軌道后，運(yùn)行的周期的表達(dá)式，要求寫出推導(dǎo) 過程。(2)在月球上要發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星，則最小的發(fā)射速度多大?解析：(1)根據(jù)萬有引力提供向心力得答案：(1)見解析 (2) . gRMm 4nGj2=m2r = ma 知，因 r火r地，而r3T2=GM4n，故 T火T地，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；向心加速度GM火g火=巨，