高中物理(新人教版)必修第二册课后习题：宇宙航行(课后习题)【含答案及解析】
第七章万有引力与宇宙航行
宇宙航行
课后篇巩固提升
合格考达标练
1.假设地球的质量不变,而地球的半径增大到原来半径的2倍,那么地球的第一宇宙速度的大小应为原来的
( )
A.√2
B.√2
2
C.1
2
D.2
,此时卫星的轨道半径近似等于地球的半径,且地球对卫星的万有引力提供向心力。由G m 地m R
2
=
mv 2
R
得v=√Gm
地
R ,因此,当m 地不变,R 增大为2R 时,v 减小
为原来的√2
2,选项B 正确。
2.(多选)(2021山东潍坊模考)2021年4月29日中国空间站天和核心舱成功发射入住九天,紧接着2021年5月15日火星探测器天问一号送祝融号火星车成功落火,2020年12月嫦娥五号奔月取回近2 kg 月壤。若“探月”“落火”“入九天”过程中,在从地球上的发射速度分别是v 月、v 火和v 天,下列关于这三个速度的说法正确的是 ( )
A.7.9 km/s B.v 火>16.7 km/s C.v 天>11.2 km/s D.11.2 km/s ,发射时飞离地球但绕月时仍在地球引力范围内,故7.9 km/s 3.由于通信和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步卫星,这些卫星的( ) A.质量可以不同 B.轨道半径可以不同 C.轨道平面可以不同 D.速率可以不同 ,离地面高度相同的同一轨道上,角速度、线速度、周期一定,与卫星的质量无关。选项A 正确,B 、C 、D 错误。 4.(多选)如图所示,牛顿在思考万有引力定律时就曾设想,把物体从高山上O 点以不同的速度v 水平抛出,速度一次比一次大,落地点也就一次比一次远。如果速度足够大,物体就不再落回地面,它将绕地球运动,成为人造地球卫星,则下列说法正确的是( ) A.以v<7.9 km/s 的速度抛出的物体可能落在A 点 B.以v<7.9 km/s 的速度抛出的物体将沿B 轨道运动 C.以7.9 km/s D.以11.2 km/s v<7.9 km/s 时必落回地面,物体抛出速度v=7.9 km/s 时,物体刚好能不落回地面,绕地球做圆周运动,选项A 正确,B 错误;当物体抛出速度7.9 km/s 5.若取地球的第一宇宙速度为8 km/s,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球半径的 1.5倍,此行星的第一宇宙速度约为( ) A.16 km/s B.32 km/s C.4 km/s D.2 km/s ,对于卫星,其轨道半径近似等于星球半径,所受万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力,根据万有引力定律和牛顿第二定律得G m 地m R 2 =m v 2 R ,解得 v=√Gm 地 R 。因为该行星的质量m 星是地球质量m 地的6倍,半径R'是地球半径R 的1.5倍,则v 'v = √Gm 星 R ' √Gm 地 R =√m 星 R m 地 R '=2,故v'=2v=2× 8 km/s=16 km/s,A 正确。 6.中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统,如图所示是北斗卫星导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知a 、b 、c 三颗卫星均做圆周运动,a 是地球同步卫星,则( ) A.卫星a 的角速度小于c 的角速度 B.卫星a 的加速度大于b 的加速度 C.卫星a 的运行速度大于第一宇宙速度 D.卫星b 的周期大于24 h G m 地m r 2 =m ω2 r=m 4π2T 2r=m v 2r =ma ,得 ω=√Gm 地r 3,a=Gm 地r 2,v=√Gm 地 r ,T=2π√r 3 Gm 地 。a 的轨道半径大于c 的轨道半径,因此卫星a 的角速度小于c 的角速度,选项A 正确;a 的轨道半径与b 的轨道半径相等,因此卫星a 的加速度等于b 的加速度,选项B 错误;a 的轨道半径大于地球半径,因此卫星a 的运行速度小于第一宇宙速度,选项C 错误;a 的轨道半径与b 的轨道半径相等,因此卫星b 的周期等于a 的周期,为24 h,选项D 错误。 7.星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为该星球的第二宇宙速度,星球的第二宇宙速度v 2与其第一宇宙速度v 1的关系是v 2=√2v 1。已知某星球的半径为r ,表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的1 6,不计其他星球的影响,则该星球的第二宇宙速度为( ) A.√gr B.√1 6gr C.√1 3gr D.1 3gr mg=m v 12r 得v 1=√16gr 。再根据v 2=√2v 1得v 2=√1 3 gr ,故C 选项正确。 8.据报道:某国发射了一颗质量为100 kg 、周期为1 h 的人造环月卫星。一位同学记不住引力常量G 的数值,且手边没有可查找的资料,但他记得月球半径为地球半径的14 ,月球表面重力加速度为地球表面重力加速度的16 ,经过推理,他认定该报道是一则假新闻,试写出他的论证方案。(地球半径约为6.4×103 km,地球表面重力加速度g 地取9.8 m/s 2) ,根据万有引力定律和牛顿第二定律有G m 月 m r 2=m 4π2T 2r ,解得T=2π√r 3 Gm 月 则r=R 月时,T 有最小值,又G m 月 R 月 2=g 月 故 T min =2π√R 月 g 月=2π√1 4R 地16g 地 =2π√3R 地 2g 地 代入数据解得T min =1.73 h 环月卫星最小周期为1.73 h,故该报道是则假新闻。 等级考提升练 9.2021年4月27日23时22分迎来了2021年的“最大满月”,俗称“超级月亮”。2020年10月31日2时45分出现一个“最小满月”。月亮一年内要绕地球转12圈多,每个月都会经过近地点,最近的时候可能达到3.5×105 km,一般情况下在3.6×105~3.7×105 km 之间,当月亮距离我们近时,看到的月亮大一些,当月亮距离我们远时,看到的月亮小一些。下列关于这一现象说法正确的是( ) A .“最大满月”比“最小满月”运行的线速度小 B .“最大满月”比“最小满月”在相等的时间内与地球的连线扫过的面积大 C .“最大满月”绕地球运行的加速度小于同步卫星的加速度 D .要发射一颗卫星和月球在同一个轨道绕地球运行,发射速度应大于11.2 km/s G m 地 m r 2 =m v 2 r 解得 v=√Gm 地 r ,由于“最大满月”时与“最小满月”时相比,月亮离地球更近,所以“最 大满月”比“最小满月”运行的线速度大,故A 错误;由开普勒第二定律可知,“最大满月”比“最小满月”在相等的时间内与地球的连线扫过的面积相等,故B 错误;由公式G m 地 m r 2=ma 可知,由于“最大满月”时月球到地球的距离比同步卫星到地球的距离更远,所以“最大满月”绕地球运行的加速度小于同步卫星的加速度,故C 正确;发射一颗卫星和月球在同一个轨道绕地球运行,即不能脱离地球的引力,故D 错误。 10.(2020天津卷)北斗问天,国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星,其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比,地球静止轨道卫星( ) A.周期大 B.线速度大 C.角速度大 D.加速度大 解析由G m 地m r 2 =m 2πT 2r 、G m 地m r 2=m v 2r 、G m 地m r 2=m ω2 r 、G m 地m r 2 =ma 可得T=2π√r 3 Gm 地 、v=√Gm 地 r 、ω=√ Gm 地 r 3、a=Gm 地 r 2,因为地球静止轨道卫星的轨道半径大于近地轨道卫星的轨道半径,所以地球静止轨道卫星的周期大、线速度小、角速度小、向心加速度小,故选项A 正确。 11. (多选)土星外层上有一个环(如图所示),为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线速度v 与该层到土星中心的距离R 之间的关系来判断( ) A.若v ∝R ,则该层是土星的一部分 B.若v 2∝R ,则该层是土星的卫星群 C.若v ∝1 R ,则该层是土星的一部分 D.若v 2∝1 R ,则该层是土星的卫星群 ,则它们与土星绕同一圆心做圆周运动的角速度应与土星相同,根据v=R ω可知v ∝R ;若为土星的卫星群,则由公式G m 土 m R 2 =m v 2R 可得v 2∝1 R 。故 A 、D 正确, B 、 C 错误。 12.某星球的半径为R ,在其表面上方高度为aR 的位置,以初速度v 0水平抛出一个金属小球,水平射程为bR ,a 、b 均为数值极小的常数,则这个星球的第一宇宙速度为( ) A.√2a b v 0 B.√b a v 0 C.√a b v 0 D.√a 2b v 0 g ,小球落地时间为t ,抛出的金属小球做平抛运动,根据平抛运动规律得aR=1 2gt 2,bR=v 0t ,联立以上两式解得g= 2av 02b 2 R ,第一宇宙速度即为该星球表面卫星线速度,根据 星球表面卫星重力充当向心力得mg=m v 2 R ,所以第一宇宙速度v=√gR =√2av 02 b 2 R R =√2a b v 0,故选项A 正确。 13.利用三颗位置适当的地球同步卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通信。目前地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍。假设地球的自转周期变小,若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的,则地球自转周期的最小值约为? ,对同步卫星有 G m 地 m r 2=mr 4π2 T 2 当r=6.6R 地时,T=24 h 若地球的自转周期变小,卫星轨道半径最小为2R 地 三颗同步卫星如图所示分布。 则有 4π2(6.6R 地) 3 T 2 = 4π2(2R 地 ) 3 T '2 解得T'=4 h 。 14.某探月卫星在空中的运动可简化为如图所示的过程,卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊轨道,在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道。已知卫星在停泊轨道和工作轨道运行的 半径分别为R 和R 1,地球半径为r ,月球半径为r 1,地球表面重力加速度为g ,月球表面重力加速度为 g 6 。求: (1)卫星在停泊轨道上运行的线速度大小; (2)卫星在工作轨道上运行的周期。 r √g R (2)2πR 1r 1 √6R 1g 设卫星在停泊轨道上运行的线速度为v ,卫星质量为m ,卫星做圆周运动的向心力由地球对它的万有引力提供,有G m 地m R 2 =m v 2R ,且对在地球表面的质量为m'的物体有G m 地 m 'r 2=m'g ,由此得v=r √g R 。 (2)设卫星在工作轨道上运行的周期为T , 则有G m 月m R 12 =m (2πT )2 R 1, 又对在月球表面的质量为m'的物体有G m 月 m ' r 1 2=m'g 6, 2πR1 r1√6R1 g 。 解得T= 2020--2021（新教材）人教物理必修第二册第七章万有引力与宇宙航行课后练习含答案 （新教材）必修第二册第七章万有引力与宇宙航行 一、选择题 1、如图所示，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，椭圆的半长轴为a，运行周期为T B；C为绕地球沿圆周运动的卫星，圆周的半径为r，运行周期为T C。下列说法或关系式中正确的是() A.地球位于B卫星轨道的一个焦点上，位于C卫星轨道的圆心上 B.卫星B和卫星C运动的速度大小均不变 C.a3 T2B＝ r3 T2C，该比值的大小与地球和卫星都有关 D.a3 T2B≠ r3 T2C，该比值的大小不仅与地球有关，还与太阳有关 2、一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的() A.1 4 B. 1 2 C.2倍 D.4倍 3、(双选)下列说法正确的是() A.海王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的 B.天王星是人们依据万有引力定律计算出轨道发现的 C.天王星的运行轨道偏离根据万有引力定律计算出来的轨道，其原因是天王星受到轨道外面其他行星的引力作用 D.以上说法都不对 4、(双选)下面关于同步卫星的说法中正确的是() A.所有的地球同步卫星都位于地球的赤道平面内 B.所有的地球同步卫星的质量都相等 C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D.它可以定位在桂林的正上空 5、一艘太空飞船静止时的长度为30 m，他以0.6c(c为光速)的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的是() A.飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 m B.地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 m C.飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于c D.地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c 6、太阳系八大行星公转轨道可近似看成圆轨道，“行星公转周期的二次方”与“行星与太阳的平均距离的三次方”成正比。地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米，结合下表可知，火星与太阳之间的平均距离约为() A.1.2亿千米 7、在离地面高度等于地球半径的地方，重力加速度的大小是地球表面处的() A.4倍 B.2倍 C.1 2 D. 1 4 8、有两个行星A、B，在这两个行星表面附近各有一颗卫星，如果这两颗卫星运行的周期相等，则行星A、B的密度之比为() A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.无法计算 9、如图所示，a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星。其中a、c的轨道相交于点P，b、d在同一个圆轨道上。某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方。下列说法中正确的是() A.b、d存在相撞危险 B.a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度 第五节 宇宙航行 第六节 经典力学的局限性 [学习目标] 1.会推导第一宇宙速度，知道其次宇宙速度和第三宇宙速度． 2.了解人造卫星的有关学问，知道近地卫星、同步卫星的特点． 3.了解经典力学的进展历程和宏大成就，知道经典力学与相对论、量子力学的关系． [同学用书 P 50] 一、宇宙速度(阅读教材P 44～P 45) 1．人造地球卫星的放射原理 (1)牛顿的设想：在高山上水平抛出一个物体，当时速度足够大时，它将会围绕地球旋转而不再落回地球表面，成为一颗绕地球转动的人造地球卫星． (2)原理：一般状况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，向心力由地球对它的万有引力供应，即G Mm r 2＝m v 2r ，则卫星在轨道上运行的线速度v ＝GM r . 2．宇宙速度 (1)第一宇宙速度v Ⅰ：卫星在地面四周绕地球做匀速圆周运动的速度，v Ⅰ＝7.9 km/s. (2)其次宇宙速度v Ⅱ：使卫星摆脱地球引力束缚的最小地面放射速度，v Ⅱ＝11.2 km/s. (3)第三宇宙速度v Ⅲ：使卫星摆脱太阳引力束缚的最小地面放射速度，v Ⅲ＝16.7 km/s. 拓展延长►———————————————————(解疑难) 第一宇宙速度的两种推导方法 方法1：依据GMm r 2＝mv 2 r ，应用近地条件r ＝R (R 为地球半径)， R ＝6 400 km ，地球质量M ＝6×1024 kg ，代入数据得v ＝GM R ＝7.9 km/s. 方法2：在地球表面四周，重力等于万有引力，此力供应卫星做匀速圆周运动的向心力．(已知地球半径为R 、地球表面处的重力加速度为g ) 由mg ＝m v 2 R ，得 v ＝gR ＝9.8×6 400×103 m/s ＝7.9 km/s. 1.(1)在地面上放射人造卫星的最小速度是7.9 km/s.( ) (2)在地面上放射火星探测器的速度应为11.2 km/s 第4节 宇宙航行 1．宇宙速度 (1)物体在地球附近绕地球运动时，太阳的作用可以忽略。在简化之后，物体只受到指向地心的引力作用，物体绕地球的运动可视作匀速圆周运动。设地球的质量为m 地，物体的质量为m ，速度为v ，它到地心的距离为r 。万有引力提供物体运动所需的向心力，有□ 01G mm 地 r ＝m v 2 r ，故物体的绕行速度v m 地和物体做圆周运动的轨道半径r ，就可以求出物体绕行速度的大小。 (2)已知地球质量，近地卫星的飞行高度远小于地球半径(6400 km)，可以近似用地球半径R 代替卫星到地心的距离r 。把数据代入上式后算出v ＝ Gm 地 R ＝7.9 km/s 。 (3)物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，可近似认为向心力由□ 03重力提供，有mg ＝m v 2 R ，故v (4)宇宙速度 续表 注意：理论研究指出，在地面附近发射飞行器，如果速度大于7.9 km/s ，又小于11.2 km/s ，它绕地球运动的轨迹是□ 12椭圆。 2．人造地球卫星 (1)1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功。1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”发射成功。 (2)地球同步卫星位于赤道上方高度约为□ 1336000_km 处，因相对地面静止，也称□14静止卫星。地球同步卫星与地球以相同的□ 15角速度转动，周期与地球□16自转周期相同。 3．载人航天与太空探索 1961年4月，苏联航天员加加林成为人类进入太空第一人。1969年7月，美国阿波罗11号飞船登月。2003年10月15日，我国神舟五号宇宙飞船将杨利伟送入太空。 典型考点一 对三个宇宙速度的理解 1．若取地球的第一宇宙速度为8 km/s ，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球半径的1.5倍，此行星的第一宇宙速度约为( ) A ．16 km/s B ．32 km/s C ．4 km/s D ．2 km/s 答案 A 解析 由G Mm R 2＝m v 2 R 得v ＝ GM R ，因为行星的质量M ′是地球质量M 的6倍，半径R ′是地球半径R 的1.5倍，即M ′＝6M ，R ′＝1.5R ，所以 v ′v ＝GM ′R ′ GM R ＝M ′R MR ′ ＝2，则v ′＝2v ≈16 km/s，A 正确。 2．(多选)下列关于三种宇宙速度的说法中，正确的是( ) A ．第一宇宙速度v 1＝7.9 km/s ，第二宇宙速度v 2＝11.2 km/s ，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v 1，小于v 2 B ．美国发射的凤凰号火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度 C ．第二宇宙速度是在地面附近发射飞行器，使其克服地球引力，永远离开地球的最小发射速度 D ．第一宇宙速度7.9 km/s 是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度 答案 CD 解析 根据v ＝ GM r 可知，卫星的轨道半径r 越大，即距离地面越远，卫星的环绕速度越小，v 1＝7.9 km/s 是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度，D 正确；实际上，由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径，故卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度都小于第一宇宙速度，A 错误；美国发射的凤凰号火星探测卫星，仍在太阳系内，所以其发射速度小于第三宇宙速度，B 错误；第二宇宙速度是在地面附近发射飞行器，使其克服地球引力，永 第七章万有引力与宇宙航行 宇宙航行 课后篇巩固提升 合格考达标练 1.假设地球的质量不变,而地球的半径增大到原来半径的2倍,那么地球的第一宇宙速度的大小应为原来的 ( ) A.√2 B.√2 2 C.1 2 D.2 ,此时卫星的轨道半径近似等于地球的半径,且地球对卫星的万有引力提供向心力。由G m 地m R 2 = mv 2 R 得v=√Gm 地 R ,因此,当m 地不变,R 增大为2R 时,v 减小 为原来的√2 2,选项B 正确。 2.(多选)(2021山东潍坊模考)2021年4月29日中国空间站天和核心舱成功发射入住九天,紧接着2021年5月15日火星探测器天问一号送祝融号火星车成功落火,2020年12月嫦娥五号奔月取回近2 kg 月壤。若“探月”“落火”“入九天”过程中,在从地球上的发射速度分别是v 月、v 火和v 天,下列关于这三个速度的说法正确的是 ( ) A.7.9 km/s 第6章第5节宇宙航行 基础夯实 1．(2018·北京日坛中学高一检测)地球人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其飞行速率( ) A．大于7.9km/s B．介于7.9～11.2km/s之间 C．小于7.9km/s D．一定等于7.9km/s 答案：C 2．(2018·哈九中高一检测)地球同步卫星在通讯、导航和气象等领域均有广泛应用，以下对于地球同步卫星的说法正确的是( ) A．周期为24小时的地球卫星就是地球同步卫星 B．地球同步卫星的发射速度必须介于第一与第二宇宙速度之间[: C．地球同步卫星的环绕速度必须介于第一与第二宇宙速度之间 D．在哈尔滨正上方通过的卫星当中可能有同步卫星 答案：B 3．(2018·蚌埠二中高一检测)2008年9月25日至28日，我国成功实施了“神舟”七号载人飞船航天飞行．在刘伯明、景海鹏的配合下，翟志刚顺利完成了中国人的第一次太空行走.9月27日19时24分，“神舟”七号飞行到31圈时，成功释放了伴飞小卫星，通过伴飞小卫星可以拍摄“神舟”七号的运行情况．若在无牵连情况下伴飞小卫星与“神舟”七号保持相对静止，下列说法中正确的是( ) A．伴飞小卫星与“神舟”七号飞船绕地球运动的角速度相同 B．伴飞小卫星绕地球沿圆轨道运动的速度比第一宇宙速度大 C．霍志刚在太空行走时的加速度和地面上的重力加速度大小相等 D．霍志刚在太空行走时不受地球的万有引力作用，处于完全失重状态 答案：A 4．(青岛模拟)据美国媒体报道，美国和俄罗斯的两颗通信卫星于2009年2月11日在西伯利亚上空相撞，这是人类有史以来的首次卫星在轨碰撞事件．碰撞发生的地点位于西伯利亚上空490英里(约790公里)，比国际空间站的轨道高270英里(约434公里)．若两颗卫星的运行轨道均可视为圆轨道，下列说法正确的是( ) A．碰撞后的碎片若受到大气层的阻力作用，轨道半径将变小，则有可能与国际空间站相撞 B．在碰撞轨道上运行的卫星，其周期比国际空间站的周期小 C．美国卫星的运行周期大于俄罗斯卫星的运行周期 D．在同步轨道上，若后面的卫星一旦加速，将有可能与前面的卫星相撞 答案：A 5．(吉林一中高一检测)如图所示的三个人造地球卫星，则下列说法正确的是( ) ①卫星可能的轨道为a、b、c 随堂小练〔12〕宇宙航行 1、如下关于三种宇宙速度的说法正确的答案是( ) A.第一宇宙速度17.9km/s v =,第二宇宙速度211.2km/s v =,如此人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于1v ,小于2v B.美国发射的“凤凰号〞火星探测卫星,其发射速度大于第三宇宙速度 C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造卫星的最小发射速度 D.第一宇宙速度〔7.9km/s 〕是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度 2、月球绕地球做圆周运动的公转周期为T ，轨道半径为r ，地球的半径为R ，万有引力常量为G 。根据这些信息可以求出〔 〕 A. 地球的质量 B. 月球的质量 C. 地球的平均密度 D. 地球的第一宇宙速度 3、1P 、2P 为相距遥远的两颗行星,距各自外表一样高度处各有一颗卫星1s 、2s 做匀速圆周运动,图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a ,横坐标表示物体到行星 中心的距离r 的平方,两条曲线分别表示1P 、2P 周围的a 与2 r 的反比关系,它们左端点横坐标 一样,如此( ) A.1P 的平均密度比2P 的大 B.1P 的"第一宇宙速度"比2P 的小 C.1s 的向心加速度比2s 的大 D.1s 的公转周期比2s 的大 4、使物体成为卫星的最小发射速度称为第一宇宙速度1v ,而使物体脱离星球引力所需要的最小发射速度称为第二宇宙速度2v ,2v 与1v 的关系是212v v =,某星球半径是地球半径R 的1/3,其外表的重力加速度是地球外表重力加速度g 的1/6,地球的平均密度为ρ,不计其他星球的影 第5节宇宙航行 （满分100分，45分钟完成）班级_______姓名_______ 目的要求： 1．能用万有引力定律和圆周运动的知识，计算天体的质量、密度和星球表面的重力加速度； 2．理解描述人造卫星的各物理物理量的特点及与轨道的对应关系。 第Ⅰ卷(选择题共48分) 一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少 有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。 1．关于万有引力定律应用于天文学研究的历史事实，下列说法正确的是（）A．天王星、海王星和冥王星，都是运用万有引力定律，经过大量计算后发现的 B．18世纪时人们发现太阳的第七颗行星的运动轨道总是同根据万有引力定律计算出来的结果有比较大的偏差，于是人们推测出在这颗行星的轨道外还有一颗行星C．太阳的第八颗行星是牛顿发现万有引力定律的时候，经过大量计算而发现的 D．太阳的第九颗行星是英国剑桥大学的学生亚当斯和勒维列合作研究，利用万有引力定律共同发现的 2. 已知月球中心到地球中心的距离大约是地球半径的60倍，则月球绕地球运行的向心加速度与地球表面的重力加速度之比为（） A．1∶60 B．1 C．1∶3600 D．60∶1 3．地球半径为R，地面附近的重力加速度为g，物体在离地面高度为h处的重力加速度的表达式是（） A．R h g R + B． R g R h + C． 2 2 () R h g R + D． 2 2 () R g R h + 4．离地面有一定高度的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其实际绕行速率是（）A．一定大于7.9×103m/s B．一定小于7.9×103m/s 宇宙航行分题型习题 分为宇宙速度、同步卫星、卫星变轨等题型。共49题。附详细解析答案。 1．关于宇宙速度的说法，正确的是( ) A．第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度 B．第一宇宙速度是地球同步卫星的发射速度 C．人造地球卫星运行时的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D．第三宇宙速度是物体逃离地球的最小速度 2．中国于2020年发射火星探测器，探测器发射升空后首先绕太阳转动一段时间再调整轨道飞向火星。火星探测器的发射速度( ) A．等于7.9 m/s B．大于16.7 m/s C．大于7.9 m/s且小于11.2 m/s D．大于11.2 m/s 且小于 16.7 m/s 3.(多选)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是( ) A.人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于或等于7.9 km/s、小于11.2 km/s B.火星探测卫星的发射速度大于16.7 km/s C.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度 D.第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度 4.(多选)物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动时的速度叫作第一宇宙速度.关于第一宇宙速度，下列说法正确的是( ) A.第一宇宙速度大小约为11.2 km/s B.第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度 C.第一宇宙速度是人造卫星绕地球运动的最小运行速度 D.若已知地球的半径和地球表面的重力加速度，即可求出第一宇宙速度 5.2019年我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第四十四颗北斗导航卫星，拉开了今年北斗卫星高密度组网的序幕。若已知地球表面重力加速度为g， 2019-2020年高中物理人教版必修2习题：第六章 万有引力与航天 第5节 宇宙航行2 Word 版含答案 （满分100分，60分钟完成） 班级_______姓名______ 第Ⅰ卷(选择题 共48分) 一、选择题：本大题共6小题，每小题8分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少 有一个选项正确，选对的得8分，对而不全得4分。选错或不选的得0分。 1．火星有两颗卫星，分别为火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆，已知火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比 （ ） A ．火卫一距火星表面较近 B ．火卫二的角速度较大 C ．火卫一的运动速度较大 D ．火卫二的向心加速度较大 2．如图1所示，发射同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q 点，轨道2、3相切于P 点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的有 （ ） A ．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B ．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C ．卫星在轨道1上经过Q 点时的加速度大于它在轨道2上经过Q 点时 的加速度 D ．卫星在轨道2上经过P 点时的加速度等于它在轨道3上经过P 点时 的加速度 3．据天文观测，在某些行星的周围有模糊不清的物质存在，为了判断这些物质是行星大气还是小卫星群，又测出了这些物质各层的线速度v 的大小与该层至行星中心的距离r ，下列说法正确的是 （ ） A ．若v 与r 成正比，可判定这些物质是行星大气 B ．若v 与r 成反比，可判定这些物质是行星大气 C ．若v 2 与r 成正比，可判定这些物质是小卫星群 D ．若v 2与r 成反比，可判定这些物质是小卫星群 4．土星的周围有美丽的光环，组成环的颗粒大小不一，线度从1μm ～10m 的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星的距离从7.3×104 km 到1.4 ×105 km ，已知环的外层颗粒绕土星 图1 一、选择题 1．我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就。已知地球的质量为M ，引力常量为G ，飞船的质量为m ，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r ，则（ ） A B C ．飞船在此圆轨道上运行的周期为 2 D C 解析：C A ．研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式 22Mm v G m r r = 解得 v = A 错误； B ．根据万有引力提供向心力，得 2Mm G ma r = 所以 2GM a r = B 错误； C ．根据万有引力提供向心力，得 2224Mm r G m r T π= 所以 2T = C 正确； D ．飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为万有引力，得 2 Mm F G r = D 错误。 故选C 。 2．下列关于万有引力定律的说法中，正确的是（ ） ①万有引力定开普勒在实验室发现的 ②对于相距很远、可以看成质点的两个物体，万有引力定律2Mm F G r = 中的r 是两质点间的距离 ③对于质量分布均匀的球体，公式中的r 是两球心间的距离 ④质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力． A ．①③ B ．②④ C ．②③ D ．①④C 解析：C ①万有引力定律是牛顿发现的，①错误； ②对于相距很远、可以看成质点的两个物体，万有引力定律 2 GMm F r = 中的r 是两质点间的距离，②正确； ③对于质量分布均匀的球体，公式中的r 是两球心间的距离，③正确； ④物体之间的万有引力是作用力和反作用力，不论质量大小，两物体之间的万有引力总是大小相等，④正确。 故选C 。 3．已知地球质量为M ，半径为R ，自转周期为T ，地球同步卫星质量为m ，引力常量为G ，有关同步卫星，下列表述中正确的是（ ） A ．卫星的运行速度可能等于第一宇宙速度 B C ．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 D ．卫星运行的向心加速度等于地球赤道表面物体的向心加速度C 解析：C A ．第一宇宙速度为 1v = 而同步卫星的速度为 v = 因此同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故A 错误； B ．万有引力提供向心力，有 第 7章万有引力与宇宙航行复习与提高（解析版）—2019版新教科书物理必修第二册“复习与提高”习题详解 A组 1.一位同学根据向心力公式 F=m 说，如果人造地球卫星的质量不变，当轨道半径增大到 2 倍时，人造地球卫星需要的向心力减小为原来的，;另一位同学根据卫星的向心力是地球对 它的引力，由公式 F=G 推断，当轨道半径增大到 2倍时，人造地球卫星需要的向心力减小为原来的。哪位同学的看法对?说错了的同学错在哪里?请说明理由。 【解析】另一位同学对。因为需要的向心力等于提供的向心力，通过的向心力减小为原来的。 一位同学错误。因为该同学只看到r增大为原来的2倍，没看到速度也要变化。实际上，当股东半径增大到2倍时，根据，得，所以速度减小为，根据所以向心力减小为。 2.发射人造地球卫星时将卫星以一定的速度送入预定轨连。发射场一般选择在尽可能靠 近赤道的地方。这样选址有什么优点? 【解析】因为，靠近赤道的地方，半径R大，初速度v就大，发射到需要的速度可以节约能源。3.你所受太阳的引力是多大?和你所受地球的引力比较一下，可得出怎样的结论 ?已知太阳的 质量是 1.99x1030kg，地球到太阳的距高为 1.5×10" m，设你的质量是 60 kg. 【解析】 。结论：人所受太阳的引力比地球的引力小得多。因为太阳远的多。 4.地球质量大约是月球质量的 81倍，一个飞行器在地球与月球之间。当地球对它的引力 和月球对它的引力大小相等时，该飞行器距地心的距离与距月心的距高之比为多少? 【解析】根据，得。 5.海王星的质量是地球的 I7倍，它的半径是地球的 4倍。绕海王星表面做圆周运动的宇 宙飞船，其运行速度有多大? 人教版（2022）物理必修第二册同步练习 宇宙航行 一、单选题 年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有( ) A.在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过 B.的速度B.在轨道Ⅱ上经过A的速度等于在轨道Ⅰ上经过A 的速度 C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 2.我国“嫦娥一号”探月卫星发射后,先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时);然后,经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”;最后奔向月球。如果按圆形轨道计算,并忽略卫星质量的变化,则在每次变轨完成后与变轨前相比( ) A.卫星动能增大,引力势能减小 B.卫星动能增大,引力势能增大 C.卫星动能减小,引力势能减小 D.卫星动能减小,引力势能增大 3.我国已发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”设该卫星的轨道是圆形的且贴近月球表面.已知 月球的质量约为地球质量的1 81 ,月球的半径约为地球半径的 1 4 ,地球上的第一宇宙速度约为/ km s, 则该探月卫星绕月球运行的速率约为( ) / km s / km s / km s / km s 4.我国即将发射“天宫二号”空间实验室，之后发生“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接。假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是( ) A、使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接 B、使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接 C、飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接 第七章第四节 请同学们认真完成[练案12] 合格考训练 (25分钟·满分60分) 一、选择题(本题共7小题，每题7分，共49分) 1．2013年6月20日上午10时，我国首次太空授课在神舟十号飞船中由女航天员王亚平执教，在太空中王亚平演示了一些奇特的物理现象，授课内容主要是使青少年了解微重力环境下物体运动的特点。如图所示是王亚平在太空舱中演示的悬浮的水滴。关于悬浮的水滴，下列说法正确的是(D) A．环绕地球运行时的线速度一定大于7.9 km/s B．水滴处于平衡状态 C．水滴处于超重状态 D．水滴处于失重状态 解析：7.9 km/s是卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大速度，所以神舟十号飞船的线速度要小于7.9km/s，故A错误；水滴随飞船绕地球做匀速圆周运动，水滴的万有引力完全用来提供向心加速度，所以水滴与飞船一起处于完全的失重状态，故B、C错误，D正确。 2．“奋进”号宇航员斯蒂法尼斯海恩·派帕在一次太空行走时丢失了一个工具包，关于工具包丢失的原因可能是(B) A．宇航员松开了拿工具包的手，在万有引力作用下工具包“掉”了下去 B．宇航员不小心碰了一下“浮”在空中的工具包，使其速度发生了变化 C．工具包太重，因此宇航员一松手，工具包就“掉”了下去 D．由于惯性，工具包做直线运动而离开了圆轨道 解析：工具包在太空中，万有引力提供向心力处于完全失重状态，当有其他外力作用于 工具包时才会离开宇航员，B 选项正确。 3．国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440 km ，远地点高度约为2 060 km ；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35 786 km 的地球同步轨道上。设东方红一号在远地点的加速度为a 1，东方红二号的加速度为a 2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a 3，则a 1、a 2、a 3的大小关系为( D ) A ．a 2＞a 1＞a 3 B ．a 3＞a 2＞a 1 C ．a 3＞a 1＞a 2 D ．a 1＞a 2＞a 3 解析：地球赤道上的物体和东方红二号同步卫星做圆周运动的周期相同，两者的角速度相同，即ω3＝ω2，由a ＝ω2R 得半径大的向心加速度大，即得a 3＜a 2；东方红二号和东方红一号的远地点相比，由GMm R 2＝ma 得a ＝GM R 2，即离地面越近，加速度越大，即a 2＜a 1，选项D 正确。 4．(2020·江西赣州中学高一下学期期末)中国“北斗”卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统，是继美国GPS(全球定位系统)和俄罗斯GLONASS(全球卫星导航系统)之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，其中空间端包括5颗地球同步卫星和30颗非地球同步卫星，下列说法正确的是( B ) A ．这5颗地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度 B ．这5颗地球同步卫星的运行周期都与地球自转周期相等 C ．这5颗地球同步卫星运行的加速度大小不一定相等 D ．为避免相撞，不同国家发射的地球同步卫星必须运行在不同的轨道上 解析：根据万有引力提供向心力，列出等式GMm r 2＝m v 2r ，解得v ＝ GM r ，可知这5颗地球同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，选项A 错误；由于这5颗卫星是地球的同步卫星，则其运行周期都与地球自转周期相等，选项B 正确；地球同步卫星，与赤道平面重合，离地面的高度相同，在相同的轨道上，故D 错误；同步卫星的加速度a ＝GM r 2，所以这5颗地球同 步卫星的加速度大小一定相等，故C 错误。 6.5 宇宙航行 【学业达标训练】 1.(2010·扬州高一检测)人造卫星在太空绕地球运行时,若天线偶然折断,天线将（） A.继续和卫星一起沿轨道运行 B.做平抛运动,落向地球 C.由于惯性,沿轨道切线方向做匀速直线运动 D.做自由落体运动,落向地球 【解析】选A.折断后的天线与卫星具有相同的速度,天线受到地球的万有引力全部提供其做圆周运动的向心力,情况与卫星的相同,故天线仍沿原轨道与卫星一起做圆周运动,A对,B、C、D错. 2.关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（） A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B.它是近地圆轨道上人造地球卫星的运行速度 C.它是使卫星进入近地圆轨道的最小发射速度 D.它是卫星在椭圆轨道上运行时在远地点的速度 【解析】选B、C.由公式v=知，当r=R地时，卫星运行速度为第一宇宙速度，若r>R地，则v小于第一宇宙速度，故A错误，B正确；在地面发射卫星时，其发射速度应大于第一宇宙速度，故C正确；卫星在椭圆轨道的远地点，速度一定小于第一宇宙速度，D错误. 3.下面关于同步通信卫星的说法中不正确的是( ) A.同步通信卫星和地球自转同步卫星的高度和速率都是确定的 B.同步通信卫星的角速度虽已被确定，但高度和速率可以选择.高度增加，速率增大；高度降低，速率减小，仍同步 C.我国发射第一颗人造地球卫星的周期是114 min，比同步通信卫星的周期短，所以第一颗人造卫星离地面的高度比同步卫星低 D.同步通信卫星的速率比我国发射的第一颗人造卫星的速率小 4.(2010·江西师大附中高一检测)如图6-5-3所示,a、b、c是环绕地球圆形轨道上运行的3颗人造卫星,它们的质量关系是m a=m b 课时跟踪检测（十三）宇宙航行 A组—重基础·体现综合 1．中国空间站“天宫课堂”在2022 年3 月23 日下午3 点40 分开展第二次太空授课活动。若请你推荐授课实验内容，以下实验可以在空间站完成的是() A．用天平称量物体的质量 B．研究自由落体运动实验 C．进行平抛运动的研究实验 D．用橡皮筋和弹簧秤完成力的合成实验 解析：选D由于在空间站中处于完全失重状态，则与重力有关的实验都不能进行，即不能用天平称量物体的质量，也不能研究自由落体运动实验，不能进行平抛运动的研究实验等；但是可以用橡皮筋和弹簧秤完成力的合成实验，故选D。 2．(多选)一颗人造地球卫星以初速度v发射后，可绕地球运动，若使发射速度增大为2v，则该卫星可能() A．绕地球做匀速圆周运动 B．绕地球运动，轨道变为椭圆 C．不绕地球运动，成为太阳的人造行星 D．挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙 解析：选CD卫星以初速度v发射后能绕地球运动，可知发射速度v一定大于等于第一宇宙速度7.9 km/s，但小于第二宇宙速度11.2 km/s；当以2v速度发射时，发射速度一定大于等于15.8 km/s且小于22.4 km/s，已超过了第二宇宙速度11.2 km/s，也可能超过第三宇宙速度16.7 km/s，所以此卫星不再绕地球运行，可能绕太阳或太阳系其他星体运行，也可能飞到太阳系以外的宇宙，故A、B错误，C、D正确。 3．同步地球卫星相对地面静止不动，犹如悬在高空中，下列说法正确的是() A．同步卫星处于平衡状态 B．同步卫星的速率是唯一的 C．不同卫星的轨道半径都相同，且一定在赤道的正上方，它们以第一宇宙速度运行D．它们可在我国北京上空运行，故用于我国的电视广播 解析：选B根据同步卫星的特点知B正确，C、D错误。同步卫星在万有引力作用下，绕地心做圆周运动，不是处于平衡状态，故A错误。 4．如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则() （新教材）2021春人教物理必修第二册 第七章万有引力与宇宙航行含答案 1、某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳位于() A.F2 B.A C.F1 D.B 2、(双选)在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行的轨道与月球绕地球运行的轨道均可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，下列说法正确的是() A.太阳引力远大于月球引力 B.太阳引力与月球引力相差不大 C.月球对不同区域海水的引力大小相等 D.月球对不同区域海水的引力大小有差异 3、利用引力常量G和下列有关数据，不能计算出地球质量的是() A.地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转) 不考虑地球自转，则万有引力等于重力 B.人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期 C.月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 D.地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离 4、(多选)三颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，如图所示，已知m A＝m B＜m C，则对于三颗卫星，正确的是() A.运行线速度关系为v A＞v B＝v C B.运行周期关系为T A＜T B＝T C C.向心力大小关系为F A＝F B＜F C利用牛顿第二定律 D.半径与周期关系为R 3A T 2A ＝R 3B T 2B ＝R 3C T 2C 利用开普勒第三定律 5、假设甲在接近光速的火车上看地面上乙的手中沿火车前进方向放置的尺，同时地面上的乙看甲的手中沿火车前进方向放置的相同的尺，则下列说法正确的是( ) A ．甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度大 B ．甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度小 C ．乙看到甲手中的尺长度比甲看到自己手中的尺长度大 D ．乙看到甲手中的尺长度与甲看到自己手中的尺长度相同 6、两颗人造卫星A 、B 绕地球做圆周运动，公转周期之比为T A ∶T B ＝1∶8，则轨道半径之比为( ) A.R A R B ＝4 B.R A R B ＝14 C.R A R B ＝2 D.R A R B ＝12 7、如图所示，两球间的距离为r ，两球的质量分布均匀，质量大小分别为m 1、m 2，半径大小分别为r 1、r 2，则两球间的万有引力大小为( ) A.G m 1m 2r 2 B.G m 1m 2r 21 C.G m 1m 2（r 1＋r 2）2 D.G m 1m 2（r 1＋r 2＋r ）2 8、2019年1月3日，由我国发射的“嫦娥四号”首次实现人类探测器在月球背面的软着陆。地球表面的重力加速度是月球表面重力加速度的6倍，地球半径为月球半径的4倍，则地球和月球的平均密度之比为( ) A.1.5 B.4 C.6 D.24 9、2018年6月2日我国的“高分六号”在酒泉卫星发射中心发射成功，假设在轨运行的“高分六号”卫星、同步卫星和月球都绕地球做匀速圆周运动，它们在空间的位置示意图如图所示。下列有关“高分六号”卫星的说法正确的是( ) 2021春人教新教材物理必修第二册第七章万有引力与宇宙航行含答案 （新教材）必修第二册第七章万有引力与宇宙航行 一、选择题 1、宇宙飞船正在轨道上运行，地面指挥人员发现某一火箭残体的轨道与飞船轨道有一交点，于是通知宇航员，飞船有可能与火箭残体相遇。宇航员随即开动飞船上的发动机使飞船加速，脱离原轨道，最终在新轨道上稳定运行。关于飞船在此过程中的运动，下列说法正确的是() A．飞船的高度降低B．飞船的高度升高 C．飞船的周期变小D．飞船的向心加速度变大 2、(多选)哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下列说法中正确的是() A.彗星在近日点的速率大于在远日点的速率 B.彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度 C.若彗星运转周期为76年，则它的轨道的半长轴是地球公转轨道半长轴的 23 722倍 D.若彗星运转周期为76年，则它的轨道的半长轴是地球公转轨道半长轴的76倍 3、在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是() A．卡文迪什仅根据牛顿第三定律推出了行星与太阳间引力大小跟行星与太阳间距离的平方成反比的关系 B．古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，牛顿在他的《自然哲学的数学原理》中利用逻辑推理，使亚里士多德的理论陷入了困境C．引力常量G的大小是牛顿根据大量实验数据得出的 D．“月—地检验”表明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力遵从同样的规律 4、某行星可看成一个均匀的球体，密度为ρ，若在其赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零，则该行星的自转周期为(引力常量为G)() 一、选择题 1．下列说法中错误的是（ ） A ．在同一均匀介质中，红光的传播速度比紫光的传播速度大 B ．蜻蜓的翅膀在阳光下呈现彩色是由于薄膜干涉 C ．应用多普勒效应可以计算出宇宙中某星球靠近或远离我们的速度 D ．狭义相对性原理指出，在不同的参考系中，一切物理规律都是相同的D 解析：D A ．对于同一介质，红光比紫光的折射率小，即 n n <红紫 由 c v n = 可知红光的传播速度比紫光的传播速度大，故A 正确，不符合题意； B ．蜻蜓的翅膀在阳光下呈现彩色是由于薄膜干涉，故B 正确，不符合题意； C ．宇宙中的星球都在不停地运动，测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发出的光波的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度，故C 正确，不符合题意； D ．狭义相对性原理指出，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故D 错误，符合题意。 故选D 。 2．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g 0，在赤道的大小为g ；地球自转的周期为T ，引力常量为G ，则地球的半径为（ ） A ．202 () 4g g T π- B ．202() 4g g T π+ C ．2024g T π D ．22 4gT π A 解析：A 在地球两极，物体所受重力等于万有引力，即有 02 GMm mg R = 在赤道处，物体所受万有引力和支持力的合力提供向心力，其中支持力的大小等于物体的重力，则有 2 2 24GMm mg m R R T π-= 联立解得 2 02 ()4g g T R π -= 故选A 。 3．下列叙述正确的是（ ）2020--2021学年高一物理下学期人教版必修第二册第七章万有引力与宇宙航行课后练习
2022版《优化方案》高一物理人教版必修二配套文档：第六章第五、六节 宇宙航行 Word版含答案
2020年高中物理第七章万有引力与宇宙航行第4节宇宙航行教案习题(含解析)新人教版必修2
高中物理(新人教版)必修第二册课后习题：宇宙航行(课后习题)【含答案及解析】
人教版物理必修2同步检测：6-5《宇宙航行》【含解析】
高中物理 随堂小练(12)宇宙航行(含解析)新人教版必修第二册-新人教版高中第二册物理试题
2020学年人教版必修2习题：第六章万有引力与航天第5节宇宙航行1含答案
7.4宇宙航行 习题—2020-2021学年人教版(2019)高中物理必修第二册
2019-2020年高中物理人教版必修2习题：第六章 万有引力与航天 第5节 宇宙航行2 Word版含答案
【单元练】(人教版)上海高中物理必修2第七章【万有引力与宇宙航行】经典习题(答案解析)
高一物理课后习题精准解析(新教材人教版必修第二册)第7章__万有引力与宇宙航行复习与提高
人教版(2022)物理必修第二册同步练习7.4宇宙航行(含答案)
2021年高中物理人教版(新教材)必修第二册同步练习：第7章 第4节 宇宙航行 (含解析)
高中物理 6.5《宇宙航行》精练精析 新人教版必修2
人教版高中物理必修第二册课时跟踪检测(十三)宇宙航行含答案
2020-2021学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册第七章 万有引力与宇宙航行含答案
高一下学期物理人教版(2019)必修第二册第七章 万有引力与宇宙航行含答案
【单元练】2021年高中物理必修2第七章【万有引力与宇宙航行】习题(答案解析)