2018高中物理第六章萬有引力與航天6剖析人造衛(wèi)星的運(yùn)行和變軌練習(xí)新人教版必修220180820249

1、剖析人造衛(wèi)星的運(yùn)行和變軌（答題時間：20分鐘）1. （泰安模擬）人造衛(wèi)星在受到地球外層空間大氣阻力的作用后，衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的半徑、角速度、速率將（）a. 半徑變大，角速度變大，速率變大b. 半徑變小，角速度變大，速率變大c. 半徑變大，角速度變小，速率變小d. 半徑變小，角速度變大，速率變小2. 假設(shè)有兩顆人造地球衛(wèi)星圍繞地球做圓周運(yùn)動，其軌道半徑分別為r1、r2，向心加速度分別為a1、a2，角速度分別為1、2，則（）a. b. c. d. 3. 在航天員聶海勝的精準(zhǔn)操控和張曉光、王亞平的密切配合下，“天宮一號”目標(biāo)飛行器與“神舟十號”飛船成功實現(xiàn)手控交會對接，形成組合體繞地球做圓周運(yùn)動，速率

2、為v0，軌道高度（距地）為340 km.“神舟十號”飛船連同三位宇航員的總質(zhì)量為m，測控通信由兩顆在地球同步軌道運(yùn)行的“天鏈一號”中繼衛(wèi)星、陸基測控站、測量船，以及北京飛控中心完成。下列描述錯誤的是（）a. 組合體圓周運(yùn)動的周期約1.5 hb. 組合體圓周運(yùn)動的線速度約7.8 km/sc. 組合體圓周運(yùn)動的角速度比“天鏈一號”中繼衛(wèi)星的角速度大d. 發(fā)射“神舟十號”飛船所需能量是mv24.（浙江六校聯(lián)考）搭載著“嫦娥二號”衛(wèi)星的“長征三號丙”運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射。衛(wèi)星由地面發(fā)射后，進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，經(jīng)多次變軌最終進(jìn)入距離月球表面100公里，周期為118分鐘的工作軌道，開始對月球進(jìn)

3、行探測（）a. 衛(wèi)星在軌道上的運(yùn)動速度比月球的第一宇宙速度小b. 衛(wèi)星在軌道上經(jīng)過p點(diǎn)的加速度比在軌道上經(jīng)過p點(diǎn)時的大c. 衛(wèi)星在軌道上的運(yùn)動周期比在軌道上的長d. 衛(wèi)星在軌道上的機(jī)械能比在軌道上的大5. （四川高考）今年4月30日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的中圓軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為2.8×107 m。它與另一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星（軌道半徑為4.2×107 m）相比（）a. 向心力較小b. 動能較大c. 發(fā)射速度都是第一宇宙速度d. 角速度較小6. （天津理綜）一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動，速率減小為原來的，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變

4、軌前、后衛(wèi)星的（）a. 向心加速度大小之比為41b. 角速度大小之比為21c. 周期之比為18d. 軌道半徑之比為127. （北京理綜）一物體靜置在平均密度為的球形天體表面的赤道上。已知萬有引力常量為g，若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對天體表面的壓力恰好為零，則天體自轉(zhuǎn)周期為（）a. b. c. d. 8. 我國未來將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站。如圖所示，關(guān)閉發(fā)動機(jī)的航天飛機(jī)a在月球引力作用下沿橢圓軌道向月球靠近，并將在橢圓的近月點(diǎn)b處與空間站對接。已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為t，引力常量為g，月球的半徑為r。下列判斷正確的是（）a. 航天飛機(jī)到達(dá)b處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道時必須減速

5、b. 圖中的航天飛機(jī)正在加速飛向b處c. 月球的質(zhì)量md. 月球的第一宇宙速度v9. 如果把水星和金星繞太陽的運(yùn)動視為勻速圓周運(yùn)動，從水星與金星在一條直線上開始計時，如圖所示。若天文學(xué)家測得在相同時間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為1；金星轉(zhuǎn)過的角度為2（1、2均為銳角），則由此條件可求得（）a. 水星和金星繞太陽運(yùn)動的周期之比b. 水星和金星的密度之比c. 水星和金星到太陽的距離之比d. 水星和金星繞太陽運(yùn)動的向心加速度大小之比1. b 解析：人造衛(wèi)星在受到地球外層空間大氣阻力時，衛(wèi)星的速度減小，萬有引力提供的向心力大于衛(wèi)星所需向心力，衛(wèi)星做近心運(yùn)動，衛(wèi)星再次繞地球運(yùn)行時，半徑變小，由gm2rm得，由于半

6、徑變小，故角速度變大，線速度變大，選項b正確。 2. ad 解析：根據(jù)萬有引力提供向心力有g(shù)m2rma，整理得，a。所以，a、d正確。 3. d 解析：根據(jù)萬有引力提供向心力得，gmrmr2，解得，t，v，又gmgr2，rr340 km6740 km，則t1.5 h，v7.8 km/s，a、b兩項正確；根據(jù)組合體的運(yùn)動半徑小于同步衛(wèi)星的運(yùn)動半徑可知，組合體圓周運(yùn)動的角速度比“天鏈一號”中繼衛(wèi)星的角速度大，c項正確；發(fā)射“神舟十號”飛船所需能量等于飛船的勢能與動能之和，d項錯誤。4. ad 解析：月球的第一宇宙速度對應(yīng)的軌道半徑等于月球的半徑，半徑越大，環(huán)繞速度越小，選項a正確；衛(wèi)星在p點(diǎn)，受到

7、的萬有引力是一樣的，因此在p點(diǎn)的加速度是相同的，選項b錯誤；在軌道上運(yùn)行的速率比在軌道上運(yùn)行的速率要大，因此，衛(wèi)星在軌道上運(yùn)動的周期比在軌道上短，選項c錯誤；由于衛(wèi)星從軌道進(jìn)入軌道，發(fā)動機(jī)對衛(wèi)星做負(fù)功，因此衛(wèi)星的機(jī)械能減小，故衛(wèi)星在軌道上的機(jī)械能比在軌道上大，選項d正確。5. b 解析：由題知，中圓軌道衛(wèi)星的軌道半徑r1小于同步衛(wèi)星的軌道半徑r2，衛(wèi)星運(yùn)行時的向心力由萬有引力提供，根據(jù)f向g知，兩衛(wèi)星的向心力f1>f2，選項a錯誤；根據(jù)gm2r，得環(huán)繞速度v1>v2，角速度1>2，兩衛(wèi)星質(zhì)量相等，則動能，故選項b正確，選項d錯誤；根據(jù)能量守恒，衛(wèi)星發(fā)射得越高，發(fā)射所需速度越大

8、，第一宇宙速度是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，因此兩衛(wèi)星的發(fā)射速度都大于第一宇宙速度，且v01<v02，選項c錯誤。 6. c 解析：根據(jù)gm，得衛(wèi)星變軌前、后的軌道半徑之比為，選項d錯誤；根據(jù)gma，得衛(wèi)星變軌前、后的向心加速度大小之比為，選項a錯誤；根據(jù)gm2r，得衛(wèi)星變軌前、后的角速度大小之比為，選項b錯誤；根據(jù)t，得衛(wèi)星變軌前、后的周期之比為，選項c正確。 7. d 解析：物體隨天體一起自轉(zhuǎn)，當(dāng)萬有引力全部提供向心力時，物體對天體的壓力恰好為零，則gm，又，所以t，d正確。 8. abc 解析：航天飛機(jī)到達(dá)b處時速度比較大，如果不減速此時萬有引力不足以提供向心力，這時航天飛機(jī)將做離心運(yùn)動，故a正確；因為航天飛機(jī)越接近月球，受到的萬有引力越大，加速度越大，所以正在加速飛向b處，故b正確；由萬有引力提供空間站做圓周運(yùn)動的向心力，則gm，整理得m，故c正確；速度v是空間