教科版必修二3.4《人造卫星 宇宙速度》同步试题05
教科版高中物理必修二34人造卫星宇宙速度(训练)缺答案.doc
第三章天体运动第4节♦人造卫星训练案1、关于第一宇宙速度，下面说法正确的是（）A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度。
B.它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速D.它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度2、人造地球卫星的轨道半径越大，贝9（）A.速度越小，周期越小B.速度越小，周期越大C.速度越大，周期越小D.速度越大，周期越大3、关于地球同步卫星下列说法正确的是（）A.运行速度大于7. 9 km/sB.离地血高度一定，相对地血静止C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度人D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等4、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（）A.卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大B.卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小C.卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大D.卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小5、同步卫星在赤道上空同步轨道上定位以后，由于受到太阳、月球及其他天体的引力作用影响，会产生漂移运动而偏离原来的位置，若偏离达到一定程度，就要发动卫星上的小发动机进行修正。
如图示中A为离地面36 000 km的同步轨道，B和C为两个已经偏离轨道但仍在赤道平面内运行的同步卫星，要使它们冋到同步轨道上应（）A.开动B的小发动机向前喷气，使B适当减速B.开动B的小发动机向后喷气，使B适当加速C.开动C的小发动机向前喷气，使C适当减速D.开动C的小发动机向后喷气，使C适当加速6、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E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A.飞船高度降低B.飞船高度升高C.飞船周期变小D.飞船的向心加速度变大7、恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒” 一一中子星.中手星的半径较小，一般在7—20 km,但它的密度大得惊人，若某中子星的半径为10 km,密度为1.2X1017 kg/m\那么该中子星上的第一宇宙速度约为( )A. 7. 9 km/sB. 16. 7 km/sC. 2. 9X 101 km/sD. 5.8X10° km/s8、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，第二宇宙速度V2与第一宇宙速度W的关系是V2 =A/2V1O已知某星球半径是地球半径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,不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为D.( )9、假设火星和地球都是球体，火星质量M火和地球质量M比之比为p,火星半径R火和地球半径R地之比为q,于（）A. p/qB. q/p D. q'/p那么离火星表ififR火高处的重力加速度gj和离地球表血R地高处的重力加速度g地之比等10.2012年神舟九号完成与天官一号的人工轨道对接任务后，在A点从圆形轨道1进入椭圆轨道II, B为轨道II上的一点，如图示，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的速度小于经过B的速度B.在轨道I【上经过A的加速度小于在轨道1上经过A的加速度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B的加速度小于在轨道T上经过B的加速度11、发射地球同步卫星吋，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，最后再一次点火，将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点，轨道2、3 相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是( )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点时的速度大于它在轨道2上经过Q点时的速度D.卫星在轨道2上经过P点时的速度小于它在轨道3上经过P点时的速度，XZ 12、宇宙中有相距较近、质量可以相比的两颗星球，其他星球对他们的万有引力可以忽/略不计，它们在相互之间的万有引力作用下，围绕连线上的某一固定点做同周期的匀速1 2圆周运动，如图所示.下列说法中正确的是( ) '、、'、、A.它们的速度大小与质量成正比 B.它们的速度大小与轨道半径成正比'C.它们的速度大小相等D.它们的向心加速度大小相等13、两颗靠得很近的恒星称为双星，这两颗星必须各自以一定的速率绕某一中心转动，才不至于因万有引力作用吸在一起，已知双星的质量分别为口和血，相距为L,求：⑴双星转动中心的位置；(2)双星的转动周期.14、己知地球的半径是6.4X10$ m,地球的自转周期是24h,地球的质量是5.89X10開kg, 引力常量G=6.67X10~H N. m2 /kg2,若要发射一颗地球同步卫星”，试求：(1)地球同步卫星的轨道半径门(2)地球同步卫星的环绕速度，并与第一宇宙速度比较大小关系.15、土星周圉有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动。
教科版物理必修【2】：3.4《人造卫星、宇宙速度》学案(含答案)
第4节 人造卫星 宇宙速度[导学目标] 1.了解人造卫星的相关知识.2.知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度.3.理解掌握人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系.4.了解我国卫星发射的情况，激发学生的爱国热情．1．在平抛运动中，若高度一定，平抛运动的初速度越大，其水平位移______． 2．行星做匀速圆周运动的向心力是由________提供的，它环绕太阳运行的速率v ＝ GMr.3．若卫星受到的万有引力小于它做圆周运动所需要的向心力，将做______运动；若大于所需要的向心力，将做______运动.一、人造卫星 [问题情境]1．人造卫星的轨道有哪几种可能情况？[要点提炼]人造卫星的运行规律(1)由G Mm r 2＝mv2r得v ＝__________，故r 越大，卫星速度______；(2)由G Mm r 2＝m ω2r 得ω＝ GM r3，故r 越大，角速度______；(3)由G Mm r 2＝mr 4π2T 2，得T ＝__________，故r 越大，周期______；(4)由G Mmr＝ma 得a ＝________，故r 越大，a 越小．2．同步卫星是相对于地面静止的、和地球自转具有相同的周期的卫星，T ＝24 h ．同步卫星一定位于赤道上方距地面高h 处，且h 是一定的．同步卫星也叫通讯卫星．设地球的质量为M ，卫星的质量为m ，地球的半径为R ，卫星离地面的高度为h ，请根据有关知识求同步卫星距地面的高度和环绕速度．(T ＝24 h ＝86 400 s ，g ＝9.8 m/s 2，R ＝6 400 km)[问题延伸]在卫星发射过程中，卫星中的人和其它物体是处于超重状态还是失重状态？当卫星进入轨道以后呢？[即学即用]1．如图1所示的圆a、b、c，其圆心均在地球的自转轴线上，b、c的圆心与地心重合，对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言( )图1A．卫星的轨道可能为aB．卫星的轨道可能为bC．卫星的轨道可能为cD．同步卫星的轨道一定为平行于b的一同心圆图22．如图2所示，a、b、c是大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同且小于c的质量，下面说法中正确的是( )A．b、c的线速度大小相等且大于a的线速度B．b、c的向心加速度相等且大于a的向心加速度C．b、c的周期相等且大于a的周期D．b、c的向心力相等且大于a的向心力3．同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1.地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R.则以下正确的是( )A.a1a2＝rRB.a1a2＝(rR)2C.v1v2＝rRD.v1v2＝Rr二、宇宙速度[问题情境]1．什么叫第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度？2．请同学们根据万有引力定律和牛顿第二定律，结合圆周运动的有关知识推导第一宇宙速度．[要点提炼]第一宇宙速度是所有人造卫星的最大环绕速度，但却是发射人造卫星的最小发射速度，即人造卫星的运行速度v≤7.9 km/s.不同星体上的宇宙速度是不同的，以上给出的是地球上的宇宙速度，但在计算各星球的第一宇宙速度时，公式v＝GMR都是适用的，只要将M、R改成该星球的对应值即可．例1恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星．中子星的半径较小，一般在7～20 km，但它的密度大得惊人．若某中子星的半径为10 km，密度为1.2×1017kg/m3，那么该中子星上的第一宇宙速度约为( )A．7.9 km/s B．16.7 km/sC．2.9×104 km/s D．5.8×104 km/s例2我国发射了一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥一号”．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181，月球的半径约为地球半径的14，地球上的第一宇宙速度约为7.9 km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为( )A．0.4 km/s B．1.8 km/sC．11 km/s D．36 km/s1．知识小结万有引力定律和向心力公式相结合，可以推导出卫星绕行的线速度、角速度、周期和半径的关系；记住三种宇宙速度的数值；结合航天知识可以进行实际的计算．同步卫星是众多卫星当中较特殊的一种，认识它运动的特点和规律，可以用来求解很多题目．2．规律方法总结(1)万有引力定律应用于卫星问题，是牛顿第二定律在天体运行中的具体应用．把握好万有引力定律、牛顿第二定律、匀速圆周运动及其他力学知识的综合，是解答本节问题的关键．(2)公式G Mmr2＝mg中的g是与r(即轨道半径)有关的量，而不是一个定值，只是在地球表面附近时，g的变化很小，在处理自由落体运动时，为了简化问题，把g作为定值处理了．第4节人造卫星宇宙速度课前准备区1．越大 2.万有引力 3.离心向心课堂活动区核心知识探究一、[问题情境]1.卫星绕地球做匀速圆周运动时由地球对它的万有引力充当向心力，地球对卫星的万有引力指向地心．而做匀速圆周运动的物体的向心力时刻指向它做圆周运动的圆心．因此卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心必与地心重合，而这样的轨道有多种，其中比较特殊的有与赤道共面的赤道轨道和通过两极上空的极地轨道．当然也应存在着与赤道平面成某一角度的圆轨道，只要圆心在地心，就可能是卫星绕地球运行的轨道．如图所示．[要点提炼](1) GM r 越小 (2)越小 (3)2π r 3GM 越大 (4)GMr 22．(1)由GMm r 2＝m(2πT )2r 知r ＝ 3GMT 24π2，由于T 一定，故r 不变，而r ＝R ＋h ，h 为离地面的高度，h ＝ 3GMT 24π2－R.又因GM ＝gR 2，代入数据T ＝24 h ＝86 400 s ，g 取9.8 m/s 2，R ＝6 400 km ，得h ＝3.6×104km.也就是说，同步卫星必须定位于赤道的正上方，离地面的高度约为3.6×104km. (2)同步卫星的环绕速度大小一定：设其运行速度为v ，由于G Mm ＋＝mv 2R ＋h， 所以v ＝ GMR ＋h＝ gR2R ＋h＝62 6.4×106＋3.6×107m/s ＝3.1×103m/s.[问题延伸]在人造卫星的发射过程中，整个卫星以加速度a 向上加速运动，这时卫星中的人和其他物体的动力学方程为N －mg ＝ma ，N ＝mg ＋ma 即N>mg ，这是超重状态．当卫星进入轨道以后，围绕地球做匀速圆周运动，这时卫星中的人和其他物体均以本身所受的重力作为向心力，即mg ＝m v2r，是失重状态．[即学即用]1．BCD 2.C 3.AD 二、[问题情境]1．人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动时所必须具有的速度叫第一宇宙速度，大小为7.9 km/s ，人造卫星绕地球做椭圆轨道运动时所具有的最大运转速度叫第二宇宙速度，大小为11.2 km/s ，人造卫星挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙中去时，所必须具有的速度叫第三宇宙速度，大小为16.7 km/s.2．(1)由万有引力定律和牛顿第二定律，得：G Mm R 2＝m v 2R①可得第一宇宙速度v ＝ GM R ＝ 6.67×10－11×5.89×10246.40×106m/s ＝7.9 km/s.第一宇宙速度是卫星的最大的轨道速度，我们习惯把这样的卫星叫近地卫星．当卫星的轨道半径r 增大时(r>R)，v 将减小．(2)第一宇宙速度也可根据万有引力近似等于物体的重力进行求解，得：G MmR2＝mg②由①②两式得v ＝gR 代入数据得v ＝7.9 km/s.例1 D [中子星上的第一宇宙速度即为它表面的环绕速度，由G Mm r 2＝m v 2r ，得v ＝ GM r，又由M ＝ρV ＝43ρπr 3，代入上式可得v ＝r 4πG ρ3，代入数据得v ＝5.8×104km/s.]例2 B [对于环绕地球或月球的人造卫星，其所受万有引力即为它们做圆周运动所需向心力，即G Mm r 2＝m v 2r 所以v ＝GMr第一宇宙速度指的是最小发射速度，同时也是近地卫星的环绕速度，对于近地卫星来说，其轨道半径近似等于地球半径．所以v月v地＝M月M地·r地r月＝481＝29，所以v月＝29v地＝29×7.9 km/s≈1.8 km/s]。
物理同步优化指导教科版必修2练习第3章第4节人造卫星宇宙速度活作业含解析
活页作业(十)人造卫星宇宙速度(15分钟50分)一、选择题(每题5分，共30分)1．(多项选择)假设做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增加到原来的2倍，仍做圆周运动，那么()A．根据公式v＝ωr可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍mv21B．根据公式F＝r可知卫星所需的向心力将减小到原来的2 Mm1C．根据公式F＝G r2可知地球提供的向心力将减小到原来的4D．根据上述B和C中给出的公式可知，卫星运行的线速度将减小到原来的2 2解析：人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供，有G Mm mv2GM，那么离地球越远的卫星运行速度越小，当半径增加到原来的2倍r2＝，得v＝rr时，引力变为原来的1，速度变为原来的2倍，选项B错误，选项C、D正确．由于ω＝GM，r3 42所以对于公式v＝ωr，当r增加到原来的2倍时，ω并不是恒量，所以选项A错误．答案：CD2．2021年6月20日上午10时，在“天宫一号〞实验舱内，只见指令长聂海胜轻盈地盘起了腿，来了个悬空打坐．对此，以下说法正确的选项是()．聂海胜能够盘起腿悬空打坐，是因为聂海胜不受重力B．聂海胜能够盘起腿悬空打坐，是因为聂海胜所受合力为零C．聂海胜能够盘起腿悬空打坐，是因为聂海胜所受重力与浮力大小相等、方向相反D．聂海胜能够盘起腿悬空打坐，是因为聂海胜处于完全失重状态解析：聂海胜在“天宫一号〞实验舱内，随“天宫一号〞实验舱一起绕地球做匀速圆周运动，其所受万有引力提供其所需向心力，聂海胜处于完全失重状态，可以轻盈地盘起腿悬空打坐，选项D正确．答案：D23．人造卫星环绕地球运转的速率v ＝gR，其中g为地面处的重力加速度，R为地球r半径，r为卫星离地球中心的距离．以下说法正确的选项是()．从公式可见，环绕速度与轨道半径的平方根成反比B．从公式可见，把人造卫星发射到越远的地方越容易C ．上面环绕速度的表达式是错误的D ．以上说法都错误GMm 2GMgR 2 解析： v，所以v ＝＝r 2 ＝m r r，所以选项A 正确，选项C 、D 错误．式r中v 是环绕速度并非发射速度，所以选项B 错误．答案：A4．以下关于我国发射的“亚洲一号〞地球同步通讯卫星的说法正确的选项是()．假设其质量加倍，那么轨道半径也要加倍B ．它在北京上空运行，故可用于我国的电视播送C ．它以第一宇宙速度运行D ．它运行的角速度与地球自转角速度相同Mm2GMvA 错误；同步卫解析：由G 2＝m得r ＝2，可知轨道半径与卫星质量无关，选项rrv星的轨道平面必须与赤道平面重合，即在赤道上空运行，不能在北京上空运行，选项 B 错误；第一宇宙速度是卫星在最低轨道上运行的速度， 而同步卫星是在高轨道上运行，其运行速度小于第一宇宙速度，选项C 错误．所谓“同步〞就是卫星保持与地面赤道上某一点相对静止，所以同步卫星的角速度与地球自转角速度相同．答案：D5．(多项选择)地球半径为R ，地面重力加速度为g ，一颗离地面高度为R 的人造地球卫星做匀速圆周运动，那么可知 ()A ．卫星的加速度大小为g/2B ．卫星的角速度为12g4 R2RD ．卫星的线速度大小为 1C ．卫星的周期为 2π g22Rg Mm 2＝ma ，GM 2 1 Mm 2·2R ，得ω＝ 1 2g 解析：G ＝gR 得a ＝g ，选项A 错误；又G 2R 2＝m ω4 ， 2R 4 R 选项B 正确；由ω＝ 2π 8R ，选项C 错误；v ＝ω·2R ＝ 1得T ＝2π g 2 2gR ，选项D 正确． T答案：BD6．(多项选择)人造地球卫星绕地球外表附近做匀速圆周运动， 设地球半径为R ，地面处的重力加速度为g ，人造地球卫星()A ．绕行的线速度最大为RgRB ．绕行的周期小于2πgRgC ．在距地面高为R 处的绕行速度为2D ．在距地面高为R 处的周期为2π2Rg解析：在距地面高为 h 处做匀速圆周运动的卫星，由万有引力提供向心力，那么G Mm 2R ＋h2 2π2MGMgR2v＝＝m＝m(R ＋h)T，G2R ＋h ，当h ＝0时线速度最大，R ＋h R＝g ，所以v ＝ R ＋h为v ＝Rg ，选项A 正确；周期T ＝2πR ＋h 3R，选项2 ，当h ＝0时，最小周期T 0＝2πgRgB 错误；在距地面高为 R 处的绕行速度为 v ′＝Rg，选项C 正确；在距地面高为 R 处的2周期为T ′＝4π2R ，选项D 错误．g 答案：AC 二、非选择题 (每题10分，共20分)7．一颗人造地球卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行，地球的第一宇宙速度是v 1＝7．9km/s ，问：(1)这颗卫星运行的线速度多大？(2)它绕地球运动的向心加速度多大？(3)质量为1kg 的仪器放在卫星内的平台上，仪器的重力多大？它对平台的压力多大？Mm2Mm2解析：(1)卫星近地运行时，有G v 1＝m v 2，从 R 2 ＝m；卫星离地高度为 R 时，有G4R 2R2R而可得v 2＝5．6km/s ．MmMm(2)卫星离地高度为R 时，有G 4R 2＝ma ；靠近地面时，有G R 2＝mg ，从而可得a ＝g/4＝2．45m/s 2．(3)在卫星内，仪器的重力就是地球对它的吸引力，那么G ′＝mg ′＝ma ＝2．45N ；由于卫星内仪器的重力充当向心力，仪器处于完全失重状态，所以仪器对平台的压力为零．答案： (1)5．6k m/s (2)2．45m/s 2 (3)2．45N8．地球半径为 R ，地球外表重力加速度为g ，不考虑地球自转的影响．(1)推导第一宇宙速度v 1的表达式；(2)假设卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h ，求卫星的运行周期T ．解析：(1)设卫星的质量为 m ，地球的质量为 M ，在地球外表附近满足G Mm＝mgR 2那么GM ＝gR 2①卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力，即2Mmv 1＝G②m 2RR将①式代入②式，得到v 1＝gR ．(2)卫星受到的万有引力为F ＝G Mm2 R ＋h2由牛顿第二定律，有F ＝m 4π2(R ＋h)T联立①③④式解得T ＝2πR ＋h 3 ．Rg2π R ＋h 3答案：(1)v 1＝gR(2)Rg(25分钟 50分)③④一、选择题(每题5分，共30分)1．(多项选择)一颗人造地球卫星以初速度v 发射后，可绕地球做匀速圆周运动，假设使发射速度增为 2v ，那么该卫星可能 ()．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，成为太阳系的人造行星D ．挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙去了解析：以初速度 v 发射后能成为人造地球卫星，可知发射速度v 一定大于第一宇宙速度7．9km/s ；当以2v 速度发射时，发射速度一定大于15．8km/s ，已超过了第二宇宙速度11．2km/s ，所以此卫星不再绕地球运行，可能绕太阳运行，或者飞到太阳系以外的空间去了，应选项C 、D 正确．答案：CD2．(多项选择)如下图，三颗质量均为 m 的地球同步卫星等间隔分布在半径为r 的圆轨道上，设地球质量为M ，半径为R ．以下说法正确的选项是()A ．地球对一颗卫星的引力大小为GMm2r －RGMmB ．一颗卫星对地球的引力大小为r 2Gm 2C ．两颗卫星之间的引力大小为3r 23GMmD ．三颗卫星对地球引力的合力大小为r 2解析：地球对一颗卫星的引力，利用万有引力公式计算，两个质点间的距离为r ，地球与一颗卫星间的引力大小为GMm2，选项A 错误，选项B 正确；由几何知识可得，两颗卫星r之间的距离为3r ，两颗卫星之间利用万有引力定律可得引力大小为Gm 23r 2，选项C 正确；三颗卫星对地球的引力大小相等，方向在同一平面内，相邻两个力夹角为120°，所以三颗卫星对地球引力的合力等于零，选项D错误．答案：BC3．理论上来说人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其速率()A．一定等于7．9km/s B．等于或小于7．9km/sC．一定大于7．9km/s D．介于7．9km/s和11．2km/s之间解析：因为第一宇宙速度7．9km/s是围绕地球运动的最大环绕速度，因此所有人造地球卫星的速度都小于或等于第一宇宙速度，所以选项B正确．答案：B4．(多项选择)把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周．由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得()A．火星和地球的质量之比B．火星和太阳的质量之比C．火星和地球到太阳的距离之比D．火星和地球绕太阳运行速度大小之比解析：由于火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，由开普勒第三定律，r32＝，k 为/Tk常量，又v＝2πr/T，那么可知火星和地球到太阳的距离之比和运行速度大小之比，所以选项C、D正确．答案：CD5．(多项选择)三颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，如下图，m A＝m B＜m C，那么对于三颗卫星，正确的选项是()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 C333D．轨道半径与周期关系为R A＝R B R C22＝2T A T B T CMm2GM Mm2v4π解析：由G2＝m得v＝r ，所以v A＞v B＝v C，选项A正确；由G2＝mrT2得r r rr3Mm MT＝2πGM，所以T A＜T B＝T C，选项B正确；由G r2＝ma n得a n＝G r2，所以a A＞a B＝a C，又m A＝m B＜m C，所以F A＞F B，F B＜F C，选项C错误；三颗卫星都绕地球运行，故由开普333R A R B R C勒第三定律得T A2＝T B2＝T C2，选项D正确．答案：ABD6．地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，那么航天器在火星外表附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为()A．3．5km/s B．5．0km/sC ．17．7km/sD ．35．2km/s2GMMmv解析：对卫星由万有引力提供向心力，有G 2＝m，对近地卫星 v＝ 地近地 ，同rrr 近地理对航天器有v＝ GM 火v 航M 火r 近地 ＝ 5＝7．9km/s ，解得 航r 航 ，联立两式有v 近地＝M 地r 航5，而v 近地v 航＝3．5km/s ，选项A 正确．答案：A二、非选择题(每题 10分，共20分)7．假设某一星球的半径为地球半径的一半，质量为地球质量的 1，地球外表的第一宇8宙速度约为8km/s ．(1)试求该星球外表的第一宇宙速度约是多少？(2)一物体在地球上的重量为100N ，求这个物体在该星球上的重量是多少？解析：(1)根据v ＝GMr所以 v 星＝M 星R地1 1v地＝ 2v 星＝v 地＝4km/s ．R 星M地2Mm(2)根据 G r 2 ＝mgM g 星 211＝ M 星R 地 ＝ mg 地＝50N ．所以g ＝G 2 g 地 22mg 星＝r M 地R星 2答案：(1)4km/s (2)50N8．万有引力常量G ，地球半径R ，月球球心和地球球心之间的距离 r ，同步卫星距地面的高度h ，月球绕地球的运转周期 T 1，地球的自转周期T 2，地球外表的重力加速度g ．某Mm同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M 的方法：同步卫星绕地球做圆周运动，由G h 22π 2 34π＝mT 2 2hh 得M ＝GT 22．(1)请判断上面的结果是否正确，并说明理由．如不正确，请给出正确的解法和结果．(2)请根据条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果．解析：(1)上面结果是错误的，地球的半径R 在计算过程中不能忽略．正确的解法和结果是由万有引力提供向心力得：Mm2＝m2π2 G(R ＋h)R ＋hT 2234πR ＋h解得：M ＝2．GT 22π2 3Mm4π(2)法一：对月球绕地球做圆周运动，由＝m2r 得M ＝ r；G2 T 12rGT 1法二：在地面重力近似等于万有引力，由Mm＝mg 得M ＝gR 2G2．RG答案：见解析精品推荐强力推荐值得拥有精品推荐强力推荐值得拥有。
2022-2023学年教科版(2019)必修第二册 3-4人造卫星宇宙 课时作业(含答案)
2022-2023学年教科版（2019）必修第二册3.4人造卫星宇宙课时作业（含答案）一、单选题1. 北京时间2022年6月5日10时44分，由陈冬、刘洋和蔡旭哲3名航天员搭乘的神舟十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，6月5日17时42分，成功对接于天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约7小时。
假设飞船的某段运动可近似为如图所示的情境，圆形轨道Ⅰ为空间站运行轨道，其离地高度约为400km，地球半径是6400km。
下列说法正确的是（）A．载人飞船在轨道Ⅰ上的周期大于24hB．载人飞船在轨道Ⅰ上机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能C．载人飞船在轨道Ⅰ上运行速率在7.9km/s到11.2km/s之间D．载人飞船在轨道Ⅰ上的向心加速度小于地球赤道上物体随地球自转的向心加速度2. 一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点在竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示。
设R、m、引力常量G以及1F和2F为已知量，忽略各种阻力。
以下说法正确的是（）A．小球在最高点的速度为零B ．该星球表面的重力加速度为124F F m- C ．卫星绕该星球的第一宇宙速度为126F F R m+ D ．该星球的密度为128F F GmR π- 3. 嫦娥五号取壤返回地球，完成了中国航天史上的一次壮举。
如图所示为嫦娥五号着陆地球前部分轨道的简化示意图，其中Ⅰ是月地转移轨道，在P 点由轨道Ⅰ变为绕地椭圆轨道Ⅱ，在近地点Q 再变为绕地椭圆轨道Ⅲ。
下列说法正确的是（ ）A ．在轨道Ⅱ运行时，嫦娥五号在Q 点的速度小于在P 点的速度B ．嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行的周期比在轨道Ⅲ上运行的周期长C ．嫦娥五号由轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ时，应在Q 点加速D ．嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q 点的向心加速度大小不相等 4. 中国航空领域发展迅猛，2022年2月27日，中国航天人又创造奇迹，长征八号遥二运载火箭搭载22颗卫星从海南文昌航天发射场挟烈焰一飞冲天，创造了我国“一箭多星”单次发射卫星数量最多的纪录，如图所示。
物理教科版必修第二册课时素养评价 3.4 人造卫星 宇宙速度 Word版含解析
课时素养评价十人造卫星宇宙速度(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.以下关于宇宙速度的说法中正确的是( )A.卫星绕地球做圆轨道运行的速度都是第一宇宙速度B.卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度是第二宇宙速度C.第一宇宙速度是人造地球卫星做圆轨道运动的最大运行速度D.地球上的物体无论以多大的速度发射都不可能脱离太阳的束缚【解析】选C。
第一宇宙速度,由:G=m,其中M是地球的质量,R是地球的半径,得v=,所以当卫星的轨道半径最小等于地球半径R时,速度是最大的,故A错误;卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度小于第二宇宙速度,故B错误;第一宇宙速度是人造地球卫星做圆轨道运动的最大运行速度,故C正确;当物体速度达到16.7 km/s时,就会脱离太阳的束缚,故D错误。
2.2019年12月16日,我国的西昌卫星发射中心又一次成功发射两颗北斗卫星,标志着“北斗三号”全球系统核心星座部署完成。
若北斗卫星运行时都绕地心做匀速圆周运动,则( )A.线速度大的北斗卫星,运行周期大B.北斗卫星的发射速度应大于7.9 km/sC.北斗卫星的运行速度有可能大于7.9 km/sD.北斗卫星内的设备处于完全失重状态,不受重力【解析】选B。
根据=m,=m()2r,可知,线速度大的卫星运动的轨道半径小,而轨道半径小的卫星运动周期短,因此线速度大的北斗卫星,运行周期小,A错误;卫星的发射速度应大于7.9 km/s,才能将卫星发射到太空,B正确;贴近地球表面运动的卫星,运动速度为7.9km/s,北斗卫星的运行速度都小于7.9 km/s,C错误;北斗卫星内的设备处于完全失重状态,不是不受重力,而是重力全部用来提供做匀速圆周运动的向心力,D错误。
3.2019年春节上映的科幻电影《流浪地球》,讲述了因太阳急速膨胀,地球将被太阳吞没,为了自救,人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划,倾全球之力在地球表面建造上万座发动机,推动地球离开太阳系,奔往另外一个栖息之地。
高中物理 3.4 人造卫星宇宙速度课后知能检测 教科版必修2
【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 3.4 人造卫星宇宙速度课后知能检测教科版必修21．(2013·南充检测)关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是( )A．第一宇宙速度是人造地球卫星环绕运行的最小速度B．第一宇宙速度是人造地球卫星环绕运行的最大速度C．第一宇宙速度是地球同步卫星环绕运行的速度D．不同行星的第一宇宙速度都是相同的【解析】第一宇宙速度的大小等于靠近地面附近飞行的卫星绕地球公转的线速度．卫星做圆周运动的向心力由地球对它的万有引力提供，由GMm（R＋h）2＝mv2（R＋h）可得v＝GMR＋h.可见卫星的高度越高，则公转的线速度越小，所以靠近地球表面飞行的卫星(h的值可忽略)的线速度最大，故选项B正确；地球同步卫星在地球的高空运行，所以它的线速度小于第一宇宙速度，所以选项C错误；行星的质量和半径不同，使得行星的第一宇宙速度的值也不相同，所以选项D错误．【答案】 B2．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其运行速率( )A．一定等于7.9 km/sB．小于或等于7.9 km/sC．一定大于7.9 km/sD．介于7.9～11.2 km/s【解析】 由运行速率公式v ＝GMr＝ gR 2r 知，因G 、M (地球质量)一定，故v ∝1r，轨道半径r 越小，运行速率v 越大；r 越大，v 越小．卫星近地运动时，r ≈R ，v ≈gR ＝7.9 km/s 是最大运行速度，故选项B 正确．【答案】 B3．设人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星离地面越高，则卫星的( )A ．速度越大B ．角速度越大C ．向心加速度越大D ．周期越长【解析】 卫星做圆周运动时，由地球对它的万有引力提供它的向心力．由G Mm r 2＝m v 2r可得v ＝GM r ，可见r 越大，则v 越小，所以A 项错误；由G Mm r 2＝mω2r 可得ω＝GMr 3，可见r 越大，则ω越小，所以选项B 错误；由G Mm r 2＝m (2πT)2r 可得T ＝2πr 3GM.可见r 越大，则T 越大，所以选项D 正确；由G Mmr2＝ma 向可得a 向＝GM r2，可见r 越大，a 向越小，所以选项C 错误．【答案】 D4．(多选)若把地球看做是一个表面平整的球体，已知一颗沿着地球表面环绕运行的卫星的周期是85 min ，此时卫星轨道半径r ＝R 地，则下列说法正确的是( )A ．可以发射一颗周期小于85 min 的人造地球卫星B ．可以发射一颗周期大于85 min 的人造地球卫星C ．不能发射一颗周期小于85 min 的人造地球卫星D ．不能发射一颗周期大于85 min 的人造地球卫星【解析】 由GMm R 2＝mR (2πT)2可得T ＝4π2R3GM，由GM ＝gR 2知T ＝2πRg＝2π6.4×10610＝85 (min)，即85 min 是人造卫星最小周期． 【答案】 BC5．(2013·泰安高一期末)设两人造地球卫星的质量比为1∶2，到地球球心的距离比为1∶3，则它们的( )A ．周期比为3∶1B ．线速度比为3∶1C ．向心加速度比为1∶9D ．向心力之比为1∶18【解析】 设地球质量M 、人造地球卫星质量m ，由F 万＝F 向得GMm r 2＝m v 2r 得v ＝GMr故v 1v 2＝r 2r 1＝31，B 对； 由a ＝GM r 2得a 1a 2＝(r 2r 1)2＝91，C 错；由F 向＝ma 得F 向1F 向2＝m 1a 1m 2a 2＝12×91＝92.D 错； 由T ＝2πr 3GM 得T 1T 2＝（r 1r 2）3＝1313，A 错． 【答案】 B6．(多选)2011年11月3日，用于交会对接的目标飞行器“天宫一号”，经过第4圈和第13圈两次变轨，调整至距地球343 km 的近圆轨道上．若地球的质量、半径和引力常量G 均已知，根据以上数据可估算出“天宫一号”飞行器的( )A ．运动周期B ．环绕速度C ．角速度D ．所受的向心力【解析】 设地球的质量、半径分别为M 和R ，则“天宫一号”的轨道半径r ＝R ＋h ，由G Mm r 2＝m v 2r ＝mrω2＝mr (2πT )2得，v ＝GMr ，ω＝GMr 3，T ＝2πr 3GM，A 、B 、C 正确；由于不知“天宫一号”的质量，它所受到的向心力大小不能确定，D 错．【答案】 ABC7．(2013·广东高考)如图3－4－5，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M 和2M 的行星做匀速圆周运动．下列说法正确的是( )图3－4－5A ．甲的向心加速度比乙的小B ．甲的运行周期比乙的小C ．甲的角速度比乙的大D ．甲的线速度比乙的大【解析】 卫星绕行星做匀速圆周运动的向心力由行星对卫星的引力提供，根据万有引力定律和牛顿第二定律解决问题．根据G Mmr 2＝ma 得a ＝GMr 2故甲卫星的向心加速度小，选项A 正确；根据G Mm r 2＝m (2πT )2r ，得T ＝2πr 3GM ，故甲的运行周期大，选项B 错误；根据G Mmr2＝mω2r ，得ω＝GM r 3，故甲运行的角速度小，选项C 错误；根据G Mm r 2＝mv 2r，得v ＝GMr，故甲运行的线速度小，选项D 错误．【答案】 A8．(多选)用m 表示地球通信卫星(同步卫星)的质量，h 表示它离地面的高度，R 0表示地球的半径，g 0表示地球表面处的重力加速度，ω0表示地球自转的角速度，则通信卫星所受到的地球对它的万有引力的大小是( )A ．等于0B ．等于mR 20g 0（R 0＋h ）2C ．等于m 3R 20g 0ω4D ．以上结果均不对【解析】 根据万有引力定律，有F ＝G Mm（R 0＋h ）2，又因为GM ＝R 20g 0，所以F ＝mR 20g 0（R 0＋h ）2，地球对通信卫星的万有引力提供卫星的向心力，所以G Mm（R 0＋h ）2＝mω20(R 0＋h )，GM ＝ω2(R 0＋h )3.又因GM ＝R 20g 0，所以有R 0＋h ＝3R 20g 0ω20，因而F ＝mω203R 20g 0ω20＝m 3R 20g 0ω40.【答案】 BC9．(多选)2013年6月13日，“神舟十号”飞船成功发射．关于“神舟十号”与“天宫一号”的交会对接，以下说法正确的是( )A ．飞船在同轨道上加速直到追上“天宫一号”完成对接B ．飞船从较低轨道，通过加速追上“天宫一号”完成对接C ．在同一轨道上的“天宫一号”通过减速完成与飞船的对接D ．若“神舟十号”与“天宫一号”原来在同一轨道上运动，则不能通过直接加速或减速某飞行器的方式完成对接【解析】 “神舟十号”飞船与“天宫一号”目标飞行器正确对接的方法是处于较低轨道的“神舟十号”飞船在适当位置通过适当加速，恰好提升到“天宫一号”目标飞行器所在高度并与之交会对接．若“神舟十号”与“天宫一号”原来在同一轨道上运动，后面的飞行器加速会上升到较高运动轨道，前面的飞行器减速会下降到较低的运动轨道，这样都不会完成交会对接．综上所述，A 、C 错误，B 、D 正确．【答案】 BD10．(多选)如图3－4－6所示，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，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有( )图3－4－6A ．在轨道Ⅱ上经过A 的速度小于经过B 的速度B ．在轨道Ⅱ上经过A 的动能等于在轨道Ⅰ上经过A 的动能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【解析】 根据开普勒第二定律，近地点的速度大于远地点的速度，选项A 正确； 由Ⅰ轨道变到Ⅱ轨道，需要在A 点减速，选项B 错误；根据开普勒第三定律，R 3T2＝k ，R 2＜R 1，所以T 2＜T 1，选项C 正确；在轨道Ⅱ上经过A 点与在轨道Ⅰ上经过A 点时航天飞机受力一定，即F ＝G Mmr 2，由a ＝F m可知选项D 错误．【答案】 AC11. 恒星演化发展到一定阶段，可能成为横行世界的“侏儒”——中子星，中子星的半径很小，一般为7 km ～20 km ，但它的密度大得惊人．若某中子星的密度为1.2×1017kg/m 3，半径为10 km ，那么该中子星的第一宇宙速度约为多少？(G ＝6.67×10－11N ·m 2/kg 2)(结果保留两位有效数字)【解析】 中子星的第一宇宙速度即为它表面卫星的环绕速度，此时卫星的轨道半径可近似认为是中子星的半径，且中子星对卫星的万有引力充当卫星的向心力，由G Mm R 2＝m v 2R ，得：v ＝GMR， 又M ＝ρV ＝ρ43πR 3，解得v ＝R 4πG ρ3＝1×104×4×3.14×6.67×10－11×1.2×10173m/s＝5.8×107 m/s ＝5.8×104km/s. 【答案】 5.8×107m/s 或5.8×104km/s12．(2013·成都十中测试)侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h ，要使卫星在一天的时间内将地面赤道上在日照条件下的地方全都拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少？设地球半径为R ，地面上的重力加速度为g ，地球自转周期为T .【解析】 侦察卫星环绕地球一周，通过有日照的赤道一次，在卫星一个周期时间(设为T 1)内地球自转的角度为θ，只要θ角所对应的赤道弧长能被拍摄下来，则一天时间内，地面上赤道上在日照条件下的地方都能被拍摄下来．设侦察卫星的周期为T 1，地球对卫星的万有引力为卫星做圆周运动的向心力，卫星的轨道半径r ＝R ＋h ，根据牛顿第二定律，则G Mm （R ＋h ）2＝m (R ＋h )4π2T 21， ①在地球表面的物体重力近似等于地球的万有引力，即mg ＝G Mm R2.②①②联立解得侦察卫星的周期为T 1＝2πR（R ＋h ）3g，已知地球自转周期为T ，则卫星绕行一周，地球自转的角度为θ＝2πT 1T，摄像机应拍摄赤道圆周的弧长为θ角所对应的圆周弧长，应为s ＝θ·R ＝2πT 1T·R＝2πRT·2πR（R＋h）3g＝4π2T（R＋h）3g.【答案】4π2T（R＋h）3g。
高中物理 3.4人造卫星宇宙速度同步练习1 教科版必修2
3.4人造卫星 宇宙速度(1)例1. 根据万有引力提供星体做圆周运动的向心力推导出人造地球卫星的绕行速度、角速度、周期与半径的关系：①绕行速度：推导公式________________________ v=_________________r 越大，v_________________②角速度: 推导公式________________________ ω=_________________r 越大，ω_________________③周期: 推导公式_______________________ T=__________________r 越大，T_________________例2.假如一个做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则下列说法正确的是（ ）A.根据公式v=rω，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B.根据公式F=m rv 2，可知卫星所需的向心力将减小到原来的21 C .根据公式F=G 2r Mm ，可知地球提供的向心力将减小到原来的41 D .根据上述B 和C 中给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的22 例3.在地球（看作质量均匀分布的球体）上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是（ ）A ．它们的质量可能不同B ．它们的速度可能不同C ．它们的向心加速度可能不同D ．它们离地心的距离可能不同同步卫星：_________________________________________________________①定高：_____________ ②定速：____________ ③定周期：_____________④定轨道：_________例4.我国自行研制的“风云一号”、“风云二号”气象卫星运行的轨道是不同的。
“一号”是极地圆形轨道卫星。
其轨道平面与赤道平面垂直，周期是12h ；“二号”是地球同步卫星。
两颗卫星相比 号离地面较高； 号观察范围较大； 号运行速度较大。
2019-2020学年教科版(2019)必修第二册3.4人造卫星宇宙达标作业(解析版)
3.4 人造卫星宇宙达标作业（解析版 ）1．2019年 10月 5日 2时51分，我国在太原卫星发射中心用 “长征四号丙 ”运载火箭，成功 将 “高分十号 ”卫星发射升空， 卫星顺利进入略低于地球同步轨道的圆轨道， 任务获得圆满成 功。
下列关于 “高分十号 ”卫星的描述正确的是A ． “高分十号 ”卫星在轨运行周期可能大于 24 小时B ． “高分十号 ”卫星在轨运行速度在第一宇宙速度与第二宇宙速度之间C ． “高分十号 ”卫星在轨运行的机械能一定小于同步卫星的机械能D ．“高分十号 ”卫星在轨运行的向心加速度大于地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度 2．四颗地球卫星 a 、b 、 c 、 d 的排列位置如图所示，其中， a 是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b 是近地轨道卫星， c 是地球同步卫星， d 是高空探测卫星， 四颗卫星相比较 （ ）B ．相同时间内 b 转过的弧长最长C ． c 相对于 b 静止D ．d 的运动周期可能是 23h3．某空间站绕地球做匀速圆周运动，在空间站中不能正常使用的仪器是（ ）4．某卫星绕地球做圆周运动时，其动能为 E k ，该卫星做圆周运动的心加速度为近地卫星做圆周运动向心加速度的1，已知地球的半径为 R ，则该卫星在轨运行时受到地球引力的大小9为2E KEK2E KEKAKCKD K3R 3R 9R9R5． 下列说法正确的是（ ）A ．由公式 v ＝ωr 可知，圆形轨道人造地球卫星的轨道半径越大则其速度越大D ．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的角速度小于地球自转的角速度 6．如图所示， a 、b 、c 为三颗绕地球做圆周运动的人造卫星，轨迹如图。
这三颗卫星的质A ．电子表B ．杆秤C ．电子温度计D ．电压表B ．由公式 v= GM可知，所有人造地球卫星离地球越远则其线速度越小C ．地球同步卫星在其圆形轨道上运行时的线速度小于 7.9km/sA ．a 的向心加速度最量相同，下列说法正确的是（A ．三颗卫星做圆周运动的圆心相同B ．三颗卫星受到地球的万有引力相同C．a、b 两颗卫星做圆周运动的角速度大小相等D．a、c 两颗卫星做圆周运动的周期相等7．2019年10月11日，中国火星探测器首次公开亮相，暂命名为“火星一号”，并计划于2020 年发射。
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人造卫星 宇宙速度
达标练习
1、关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是（ ）
A. 它是人造卫星绕地飞行的最小速度
B. 它是人造卫星在近地圆形轨道上的运行速度
C. 它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D. 它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度
2、若人造地球卫星以地心为圆心做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 半径越大，速度越小，周期越小
B. 半径越大，速度越小，周期越大
C. 所有卫星的线速度均是相同的，与半径无关
D. 所有卫星的角速度均是相同的，与半径无关
3、同步卫星是指相对于地面不动的人造卫星（ ）
A. 它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同的数值
B. 它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的
C. 它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的数值
D. 它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的
4、两颗人造卫星A和B的质量之比为1：2，轨道半径之比1：3，某一时刻它们的连线通
过地心，则此时它们的线速度之比vA:vB= ，向心加速度之比aA:aB= ，向
心力之比FA:FB=
5、有两个人造地球卫星，都绕地球做匀速圆周运动，已知它们的轨道半径之比r1:r2=4:1，
求这两个卫星的：
（1）线速度之比；
（2）角速度之比；
（3）向心加速度之比；
（4）运动周期之比。
巩固与提高
1、在环绕地球运行的宇宙飞船上的实验舱内，下面几项实验中可以正常运行的是（ ）
A. 用天平称物体的重量
B. 用弹簧秤称物体的重力
C. 上紧闹钟上的发表
D. 用体温表测宇航员的体温
2、我国已发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥一号”。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月
球表面。已知月球质量是地球质量的1/81，月球半径是地球半径的1/4，地球上的第一宇宙
速度为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率为 （ ）
A．0.4 km/s B．1.8 km/s C．11 km/s D．36 km/s
3、在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R.地面上的
重力加速度为g,则( )
A.卫星运动的速度为2Rg B.卫星运动的加速度为12g
C.卫星运动的周期为gR24 D.卫星的动能为14mRg
4、如图所示的三个人造地球卫星，则说法正确的是（ ）
①卫星可能的轨道为a、b、c ②卫星可能的轨道为a、c
③同步卫星可能的轨道为a、c ④同步卫星可能的轨道为a
A．①③是对的 B．②④是对的
C．②③是对的 D．①④是对的
5、图为“嫦娥一号”月球探测器飞行路线示意图
（1）在探测器飞离地球的过程中，地球对它的引力 （选填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）已知月球与地球质量之比为M月：M地=1：81。当探测器飞至月地连
线上某点P时，月球与地球对它的引力恰好抵消，此时P到月球球心与地
球球心的距离之比为 。
6、已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫
星距地面的高度h，
月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g。
某同学根据以上
条件，提出一种估算地球质量M的方法：
同步卫星绕地球作圆周运动，由hTmhMmG222得2324GThM
⑴请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。
⑵请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。
北
a
b
c
参考答案
达标练习
1、BC 2.B 3.D 4.(3)-2: 1 9:1 9:2 5. 1:2 1:8 1:16 8:1
巩固与提高 1.CD 2.B 3.CD 4. B 5. 减小 1：9
6。上面结果是错误的，地球的半径R在计算过程中不能忽略.
正确的解法和结果：)()2()(222hRTmhRMmG 得2232)(4GThRM
（2）方法一：对月球绕地球作圆周运动，由21322124)2(GTrMrTmrMmG得
方法二：在地面物体的重力近似等于万有引力，由GgRMmgRMmG22得