2019-2020學(xué)年高中物理同步學(xué)典12宇宙航行習(xí)題含解析新人教版必修第二冊(cè)

1、PAGE PAGE - 9 -同步學(xué)典（12）宇宙航行1、關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g,下列說(shuō)法正確的是( )A.同一地點(diǎn)輕重物體的g值一樣大B.北京地面的g值比上海地面的g值略大C. g值在地面任何地方都一樣D. g值在赤道處大于在南北兩極處2、已知地球半徑約為火星半徑的2倍,地球密度約為火星密度的1.5倍,則地球第一宇宙速度與火星第一宇宙速度的比值為( )A B C D3、2018年10月15日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第三十九、四十顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。若其中一顆衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為r，周期為T，地球的半徑為R，則地球的第一宇

2、宙速度為（ ）A. B. C. D. 4、使物體成為衛(wèi)星的最小發(fā)射速度稱為第一宇宙速度,而使物體脫離星球引力所需要的最小發(fā)射速度稱為第二宇宙速度,與的關(guān)系是,已知某星球半徑是地球半徑R的1/3,其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的1/6,地球的平均密度為,不計(jì)其他星球的影響,則( )A.該星球上的第一宇宙速度為B.該星球上的第二宇宙速度為C.該星球的平均密度為D.該星球的質(zhì)量為5、一物體從一行星表面某高處做自由落體運(yùn)動(dòng)。自開(kāi)始下落計(jì)時(shí)，得到物體離該行星表面的高度h隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，則（ ）A行星表面重力加速度大小為8 B行星表面重力加速度大小為10 C物體落到行星表面時(shí)的速度大

3、小為20 m/sD物體落到行星表面時(shí)的速度大小為25 m/s6、2017年9月25日是我國(guó)新一代同 步衛(wèi)星“風(fēng)云四號(hào)”在軌交付的日子，與上一代相比，“風(fēng)云四號(hào)”的整星觀察數(shù)據(jù)量提高了 160倍，當(dāng)日，騰訊公司把微信的啟動(dòng)頁(yè)面從阿波羅17號(hào)宇航員所拍攝的非洲大陸上空視角照片更換為“風(fēng)云四 號(hào)”拍攝的中國(guó)所在的東半球上空視角照片，下列關(guān)于“風(fēng)云四號(hào)” 同步衛(wèi)星的說(shuō)法正確的是( )A.定位于赤道正上 B.繞地球運(yùn)行的周期比月球繞地球運(yùn)行的周期大C.發(fā)射速度大于7.9 km/s D.運(yùn)行速度大于7.9 km/s7、地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為地球半徑的n倍。則

4、下列說(shuō)法正確的是（ ）A.地球同步衛(wèi)星的周期為T B.地球同步衛(wèi)星的周期為C.地球同步衛(wèi)星的加速度大小為 D.地球同步衛(wèi)星的加速度大小為8、人造衛(wèi)星離地球表面距離等于地球半徑,衛(wèi)星以速度沿圓軌道運(yùn)動(dòng),設(shè)地面上的重力加速度為,則( )A. B. C. D. 9、如圖為人造衛(wèi)星軌道的示意圖,則衛(wèi)星()A.在a軌道運(yùn)動(dòng)的周期為24hB.在b軌道運(yùn)動(dòng)的速度始終不變C.在c軌道運(yùn)行的速度大小始終不變D.在c軌道運(yùn)行時(shí)受到的地球引力大小是變化的10、如圖所示，曲線I是一顆繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星P軌道的示意圖，其半徑為R；曲線是一顆繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星Q軌道的示意圖，O點(diǎn)為地球球心，AB為橢圓的長(zhǎng)軸，兩軌

5、道和地心都在同一平面內(nèi)，已知在兩軌道上運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期相等，萬(wàn)有引力常量為G，地球質(zhì)量為M，下列說(shuō)法正確的是（ ）A橢圓軌道的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度為RB衛(wèi)星P在I軌道的速率為，衛(wèi)星Q在軌道B點(diǎn)的速率為，則C衛(wèi)星P在I軌道的加速度大小為，衛(wèi)星Q在軌道A點(diǎn)加速度大小為，則D衛(wèi)星P在 I軌道上受到的地球引力與衛(wèi)星Q在軌道上經(jīng)過(guò)兩軌道交點(diǎn)時(shí)受到的地球引力大小相等11、我國(guó)即將發(fā)射“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室，之后發(fā)生“神舟十一號(hào)”飛船與“天宮二號(hào)”對(duì)接。假設(shè)“天宮二號(hào)”與“神舟十一號(hào)”都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)飛船與空間實(shí)驗(yàn)室的對(duì)接，下列措施可行的是( )A、使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后飛船加速追上

6、空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對(duì)接B、使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后空間實(shí)驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)對(duì)接C、飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速，加速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接D、飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速，減速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接12、2013年發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)我國(guó)首次對(duì)地外天體的直接探測(cè)，如圖為“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星在月球引力作用下，先沿橢圓軌道向月球靠近，并在P處“剎車制動(dòng)”后繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并再次變軌最后實(shí)現(xiàn)軟著陸，已知“嫦娥三號(hào)”繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，周期為T，引力常量為G，則( )A“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星的發(fā)射速度

7、必須大于11.2 km/sB“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星在橢圓軌道與圓軌道上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度相等C“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星由遠(yuǎn)月點(diǎn)Q點(diǎn)向P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度逐漸減小D由題給條件可求出月球質(zhì)量13、宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬(wàn)有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)。在浩瀚的銀河系中，多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。若AOOB，則( )A星球A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量B星球A的線速度一定大于B的線速度C雙星的總質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越小D雙星間距離一定，雙星的總質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越小 答案以及解析1答案及解析：答案：AB解析：g總值與物體

8、質(zhì)量無(wú)關(guān),它與地球上不同位置有關(guān),在赤道處最小,在兩極最大;還與地面上不同高度有關(guān),地面越高, g越小,反之則越大. 2答案及解析：答案：A解析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,得：則第一宇宙速度為：又由得所以地球第一宇宙速度與火星第一宇宙速度的比值為，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。 3答案及解析：答案：A解析：衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑為r,周期為T,由牛頓第二定律,及萬(wàn)有引力定律,則有：地球的半徑為R,再有：聯(lián)合解得：，故BCD錯(cuò)誤，A正確； 4答案及解析：答案：BC解析：A:根據(jù)第一宇宙速度,故A錯(cuò);B:根據(jù)題意,第二宇宙速度,故B對(duì);C:根據(jù)公式,且,故,所以,故C對(duì);D:根

9、據(jù)公式,故D錯(cuò)。 5答案及解析：答案：AC解析：由題圖可以看出,物體自由下落25 m所用的時(shí)間為 2. 5s,由得 ,A 正確,B錯(cuò)誤;由得物體落到行星表面時(shí)的速度,C 正確,D 錯(cuò)誤. 6答案及解析：答案：AC解析：地球同步衛(wèi)星公轉(zhuǎn)周期為，高度一定，位于赤道正上空，故A正確。根據(jù)，可得，同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的半徑比月球繞地球運(yùn)行的半徑小，則周期小，故B錯(cuò)誤。第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射到近地軌道的速度，第二宇宙速度是發(fā)射繞太陽(yáng)運(yùn)行的衛(wèi)星的最小速度，故發(fā)射地球衛(wèi)星的速度應(yīng)大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故C正確。由萬(wàn)有引力提供向心力得，解得，可知衛(wèi)星的線速度v隨軌道半徑r的增大而減小。為第一宇宙速

10、度，即衛(wèi)星圍繞地球表面運(yùn)行的速度，因同步衛(wèi)星的軌道半徑比地球半徑大，因此其線速度應(yīng)小于 7. 9 km/s，故D 錯(cuò)誤。 7答案及解析：答案：AC解析：AB.地球同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，即等于T，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R,不考慮地球自轉(zhuǎn)時(shí),地球表面上質(zhì)量為m的物體所受重力等于萬(wàn)有引力,則有，設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為，地球同步衛(wèi)星的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律有：得：，故C正確；D錯(cuò)誤。故選：AC。 8答案及解析：答案：D解析：物體在地面時(shí)由萬(wàn)有引力定律知,地面重力加速度,由于衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),且衛(wèi)星軌道半徑為,有,則,故選D。 9答案及解析：答案：D解析：同

11、步衛(wèi)星的運(yùn)行周期為24小時(shí),即相對(duì)地球靜止,所以只能在赤道平面內(nèi),A錯(cuò)誤;b軌道內(nèi)的衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng),其速度方向時(shí)刻變化,所以其速度時(shí)刻變化著,B錯(cuò)誤;c軌道為橢圓軌道,根據(jù) ,可知在近地點(diǎn)速度大,在遠(yuǎn)地點(diǎn)速度小,根據(jù),同一衛(wèi)星在近地軌道受到的引力大,在遠(yuǎn)地軌道受到的引力小,C錯(cuò)誤D正確. 10答案及解析：答案：B解析：開(kāi)普勒第三定律可得：，因?yàn)橹芷谙嗟?，所以半長(zhǎng)軸相等，圓軌道可以看成長(zhǎng)半軸、短半軸都為R橢圓，故a=R，即橢圓軌道的長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度為2R。故A錯(cuò)誤。根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得：，故，由此可知軌道半徑越大，線速度越小；設(shè)衛(wèi)星以O(shè)B為半徑做圓周運(yùn)動(dòng)的速度為，那么；又衛(wèi)星在B點(diǎn)做向心運(yùn)動(dòng)，所