人教版2022物理必修第二冊(cè)同步練習(xí)74宇宙航行含答案

人教版（2022）物理必修第二冊(cè)同步練習(xí)

宇宙航行一、單選題年5月，航天飛機(jī)在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后,在A點(diǎn)從圓形軌道I進(jìn)入橢圓軌道H,B為軌道H上的一點(diǎn),如圖所示,關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的有（）A.在軌道II上經(jīng)過(guò)A的速度大于經(jīng)過(guò)軌道!一1f、/軌地口工B.的速度B.在軌道II上經(jīng)過(guò)A的速度等于在軌道I上經(jīng)過(guò)A的速度{B翁~?c.在軌道n上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道I上運(yùn)動(dòng)的周期\““邈正瀛育D.在軌道II上經(jīng)過(guò)A的加速度小于在軌道I上經(jīng)過(guò)A的加速度2.我國(guó)“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時(shí)軌道”上繞地球運(yùn)行（即繞地球一圈需要24小時(shí)）；然后，經(jīng)過(guò)兩次變軌依次到達(dá)“48小時(shí)軌道”和“72小時(shí)軌道”；最后奔向月球。如果按圓形軌道計(jì)算,并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化,則在每次變軌完成后與變軌前相比（）A.衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢(shì)能減小B.衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢(shì)能增大C.衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢(shì)能減小D.衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢(shì)能增大3.我國(guó)已發(fā)射一顆繞月運(yùn)行的探月衛(wèi)星“嫦娥1號(hào)”設(shè)該衛(wèi)星的軌道是圓形的且貼近月球表面.已知TOC\o"1-5"\h\z1，，月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的—,月球的半徑約為地球半徑的-,地球上的第一宇宙速度約為km/s,814則該探月衛(wèi)星繞月球運(yùn)行的速率約為（）km/skm/skm/skm/s.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)接二、多選題.我國(guó)發(fā)射的神舟五號(hào)宇宙飛船的周期約為90min,如果把它繞地球的運(yùn)動(dòng)看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng),飛船的運(yùn)動(dòng)和一顆周期為120min的繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星相比,下列判斷中正確的是()A.飛船的軌道半徑大于衛(wèi)星的軌道半徑B.飛船的運(yùn)行速度小于衛(wèi)星的運(yùn)行速度C.飛船運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的向心加速度D.飛船運(yùn)動(dòng)的角速度小于衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度.關(guān)于第一宇宙速度,下面說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度B.它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度C.它是能使衛(wèi)星進(jìn)人近地圓形軌道的最小發(fā)射速度D.它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)近地點(diǎn)的速度.已知地球的質(zhì)量為M，半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為機(jī)，引力常量為G。有關(guān)同步衛(wèi)星,下列結(jié)論正確的是()GMT2A.衛(wèi)星距離地面的高度為3——4兀2.衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度GMmC.衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到向心力的大小為一R2D.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度三、計(jì)算題8.已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g,萬(wàn)有引力常量為G,不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響..求衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行的第一宇宙速度v;1.若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且運(yùn)行周期為T，求衛(wèi)星運(yùn)行半徑尸；.由題目所給條件,請(qǐng)?zhí)岢鲆环N估算地球平均密度的方法,并推導(dǎo)出密度表達(dá)式.參考答案I.答案：C解析：.答案：D解析：周期變長(zhǎng),表明軌道半徑變大,速度減小,動(dòng)能減小，引力做負(fù)功,故引力勢(shì)能增大,選D..答案：B解析：星球的第一宇宙速度即為圍繞星球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為該星球半徑時(shí)的環(huán)繞速度，由萬(wàn)有引力提供向心力即可得出這一最大環(huán)繞速度。衛(wèi)星所需的向心力由萬(wàn)有引力提供，G四二m絲，得1r或I"尸一」，又由"''故月球和地球上第一宇宙速度之比s,因此B正確。.答案：C解析：A.B.在同一軌道上運(yùn)行加速做離心運(yùn)動(dòng)，減速做向心運(yùn)動(dòng)均不可實(shí)現(xiàn)對(duì)接。則AB錯(cuò)誤C.飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速，則其做離心運(yùn)動(dòng)可使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。則C正確D.飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速，則其做向心運(yùn)動(dòng)，不可能與空間實(shí)驗(yàn)室相接觸。則D錯(cuò)誤。故選：C.答案：AC解析：衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)，地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星運(yùn)行的向心力，由-Mmmv2（2兀￥[GM一r/r3G——=——=mr得v=——,T=2兀，由于地球同步衛(wèi)星的周期較長(zhǎng)，故同步衛(wèi)r2rIT）rrGGMTOC\o"1-5"\h\zMMmGM星的軌道半徑較大,同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度較小,A正確、B錯(cuò)誤；由G=m32r得3=，知GMmgGM,

同步衛(wèi)星的角速度較小,D錯(cuò)誤；由=ma得，a=，知飛船運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于同步衛(wèi)r2r2星運(yùn)動(dòng)的向心加速度.C正確。.答案:AD解析：第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最大運(yùn)行速度，即近地圓形軌道上的運(yùn)行速度,也是使人造地球衛(wèi)星進(jìn)人近地圓形軌道運(yùn)行的最小發(fā)射速度，A選項(xiàng)錯(cuò)，B,C選項(xiàng)正確；當(dāng)v>7.9km/s時(shí).衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)，D選項(xiàng)錯(cuò)..答案:BD

GMm解析：根據(jù)（RTGMm解析：根據(jù)（RTH）2=m2(R+H),A錯(cuò)；由GMmv2右而"mRTH'B正確;由GMm=ma,C錯(cuò)、D正確。(R+H)2.答案：1.gRR:gR2T2.34兀2v2解析：1.重力等于向心力mg=m士R即衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行的第一宇宙速度\=腳..若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，地面上質(zhì)量為m的物體所受的重力mg等于地球?qū)ξ矬w的引力，即mM小mg=G①R2mm'M,4兀2衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力等于向心力G=m'—r②r2T2由①②兩式解得r=3：gRT24兀2即衛(wèi)星運(yùn)行半徑r=3：gRT24兀2gR2.由①式解得M=^—GM因而pM因而p=vgR2

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4~~兀R333g4兀GR3g即地球的密度為耘GR版權(quán)聲明21世紀(jì)教育網(wǎng)M2lG（以下簡(jiǎn)稱“本網(wǎng)站力系屬深圳市二一教育股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“本公司”）旗下網(wǎng)站，為維護(hù)本公司合法權(quán)益，現(xiàn)依據(jù)相關(guān)法律法規(guī)作出如下鄭重聲明：一、本網(wǎng)站上所有原創(chuàng)內(nèi)容，由本公司依據(jù)相關(guān)法律法規(guī)，安排專項(xiàng)經(jīng)費(fèi),運(yùn)營(yíng)規(guī)劃,組織名校名師創(chuàng)作完成.著作權(quán)歸屬本公司所有。二、經(jīng)由網(wǎng)站用戶上傳至本網(wǎng)站的試卷,教案、課件、學(xué)案等內(nèi)容，由本公司獨(dú)冢享有信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)，其作品僅代表作者本人觀點(diǎn)，本網(wǎng)站不保證其內(nèi)容的有效性，凡因本作品引發(fā)的任何法律糾紛，均由上傳用戶承擔(dān)法律責(zé)任，本網(wǎng)站僅有義務(wù)協(xié)助司法機(jī)關(guān)了解事實(shí)情況口三、任何個(gè)人、企事業(yè)單位（含教肓網(wǎng)站）或者其他組織?未經(jīng)本公司許可,不得使用本網(wǎng)站任何作品及作品的組成部分（包括但不限于復(fù)制、發(fā)行、表演、廣播,信息網(wǎng)絡(luò)傳播、改編、匯編,翻譯等方式），一旦發(fā)現(xiàn)侵權(quán)，本公司將聯(lián)合司法機(jī)關(guān)獲取相關(guān)用戶信息并要求侵權(quán)者承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。四、一旦發(fā)現(xiàn)