必修二 第六章(5)宇宙航行

必修二第六章（5）宇宙航行
1、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（）（赤道上物体与绕地运行卫星运动学量比较）
A．a的向心加速度最大
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23h
2、如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星．关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（）（赤道上物体与绕地运行卫星运动学量比较）
A．角速度的大小关系为ωa=ωc＞ωb
B．向心加速度的大小关系为a a＞a b＞a c
C．线速度的大小关系为v a＞v b＞v c D．周期关系为T a=T c＞T b
3、人类发射地球同步卫星时，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，如右图。

关于这颗卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）（卫星变轨前后运动学量比较）
A．卫星在三个轨道运动的周期关系是：T 1 <T 3 <T 2
B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度4、随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球已不是梦想；假如我国宇航
员登上月球并在月球表面附近以初速度v 0竖直向上抛出一个小球，经时间t 后回到出发点．已知月球的半径为R ，万有引力常量为G ，则下列说法正确的是（ ）（抛体运动、圆周运动、重力、万有引力的综合）
A ．月球表面的重力加速度为t v 0
B ．月球的质量为Gt
R v 202 C ．宇航员在月球表面获得t
R v 0的速度就可能离开月球围绕月球做圆周运动 D ．宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为0
v Rt 5、宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动．根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ） （双星系问题）
A ．双星相互间的万有引力增大
B ．双星做圆周运动的角速度增大
C ．双星做圆周运动的周期增大
D ．双星做圆周运动的半径增大 6、1999年5月10日,我国成功的发射了“一箭双星”,将“风云一号”气象卫星及“实验5号”科学实验卫星送入离地面870km 的轨道.这两颗卫星的运行速度为 （ ）（宇宙速度 ）A ．7.9km/s B ．11.2km/s C ．7.4km/s D ．3.1km/s
7、宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，若飞船想与前面的空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，可采取的方法是（ ）（空间飞行器对接）
A ．飞船加速直到追上轨道空间站，完成对接
B ．飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上轨道空间站，完成对接
C ．飞船加速至一个较高轨道，再减速追上轨道空间站，完成对接
D ．无论飞船如何采取何种措施，均不能与空间站对接
8、据中新社3月10日消息，我国将于2011年上半年发射“天宫一号”目标飞行器，2011年下半年发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现对接．某同学得知上述消息后，画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道．由此假想图可以判定（）（空间飞行器对接）
A．“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率
B．“天宫一号”的周期大于“神舟八号”的周期
C．“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度
D．“神舟八号”适度加速有可能与“天宫一号”实现对接
9、美国太空总署（NASA）为探测月球是否存在水分，于2009年10月9日利用一支火箭和一颗卫星连续撞击月球，据天文学家测量，月球的半径约为1800km，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的1/6，月球表面在阳光照射下的温度可达127℃，而此时水蒸气分子的平均速率达2km/s，下列说法正确的是（）
A.卫星撞月前应先在原绕月轨道上减速
B.卫星撞月前应先在原绕月轨道上加速
C.由于月球的第一宇宙速度大于2km/s，所以月球表面可能有水
D.由于月球的第一宇宙速度小于2km/s，所以月球表面在阳光照射下不可能有水
10、【2014·新课标全国卷Ⅰ】太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动．当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”．据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日．已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道
半径如下表所示，则下列判断正确的是( )（类追及相遇问题）
A.各地外行星每年都会出现冲日现象
B ．在2015年内一定会出现木星冲日
C ．天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半
D ．地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短
11、【2014·新课标Ⅱ卷】假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面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 .地球的密度为 ( )（重力、万有引力及其相互关系）
A.3πGT 2g 0－g g 0
B.3πGT 2g 0g 0
－g C.3πGT 2 D.3πGT 2g 0g 12、【2014·天津卷】研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比( ) A ．距地面的高度变大 B ．向心加速度变大
C ．线速度变大
D ．角速度变大
13、【2014·福建卷】若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的p 倍，半径为地球的q 倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的( )
A.pq 倍
B.p q 倍
C.q
p 倍 D.3pq 倍 14、【2014·广东卷】如图所示，飞行器P 绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为θ，下列说法正确的是( )
A ．轨道半径越大，周期越长
B．轨道半径越大，速度越大
C．若测得周期和张角，可得到星球的平均密度
D．若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度
15、（2012•福建）一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v．假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N．已知引力常量为G，则这颗行星的质量为（）
A．B．C．D．
16、土星外层有一个环,为了判断他是土星的一部分还是土星的卫星群，可以通过测量环中各层的线速度v的大小与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断，下列判断正确的是（）
A、若v∝R，则该层是土星的一部分
B、若v2∝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v2∝1/R，则该层是土星的卫星群
17、已知一颗人造卫星在半径为R的某行星上空绕该行星做匀速圆周运动，经过时间t，卫星运动通过的弧长为S，卫星与行星的中心连线扫过的角度是θ弧度（已知引力常量为G）．求：
（1）人造卫星距该行星表面的高度h；
（2）该行星的质量M；
（3）该行星的第一宇宙速度v1．
18、【2014·全国卷】已知地球的自转周期和半径分别为T和R，地球同步卫星A 的圆轨道半径为h，卫星B沿半径为r(r＜h)的圆轨道在地球赤道的正上方运行，其运行方向与地球自转方向相同．求：
(1)卫星B做圆周运动的周期；
(2)卫星A和B连续地不能直接通讯的最长时间间隔(信号传输时间可忽略)．
必修二 第六章（5）宇宙航行答案
1、B
2、D
3、CD
4、B
5、CD
6、C
7、B
8、AD
9、AD10、BD11、B12、A13、C
14、AC15、B16、AD
17
18、(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫r h 32T (2)r 32π（h 32－r 32）
(arcsin R h ＋arcsin R r )T。