人教版高中物理必修二宇宙航行同步练习(6)
高中物理新课标人教版(必修2)6.5《宇宙航行》课后检测题
第六章限时检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(江西金溪一中08～09学年高一下学期月考)下面说法中正确的有()A．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．经典力学只适用于高速运动和宏观世界C．海王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的D．牛顿在《自然哲学的数学原理》中发表了万有引力定律并给出了引力常量的值答案：C2．(四川绵阳南山中学08～09学年高一下学期期中)我们在推导第一宇宙速度时，需要做一些假设．例如：(1)卫星做匀速圆周运动；(2)卫星的运转周期等于地球自转周期；(3)卫星的轨道半径等于地球半径；(4)卫星需要的向心力等于它在地面上的重力．上面的四种假设正确的是()A．(1)(2)(3)B．(2)(3)(4)C．(1)(2)(4)D．(1)(3)(4)答案：D3．“和平号”飞船(如图所示)历经15年的太空非凡表演，终于在2001年3月23日北京时间14时2分谢幕．为使“和平号”退出舞台，科学家在“合适的时间，合适的地点”进行了三次“点火”，终于使其准确地坠落在南太平洋的预定区域，关于“点火”的作用()A．由GM/r＝v2可知，卫星在近地轨道的速度大，为使“和平号”高度下降，就使其速度增加，故点火时喷“火”方向应与“和平号”运动方向相反B．“点火”时喷火方向应沿背离地心方向，这样才能由于反冲，迫使“和平号”降低高度C．“点火”时喷火方向应与“和平号”运动方向相同，使“和平号”减速，由GM/r ＝v2知，当速度减小时，由于万有引力大于“和平号”运动时所需的向心力，故“和平号”将降低高度D．“和平号”早已失去控制，“点火”只不过是按先前编制的程序而动作．喷火的方向无关紧要，其作用是使“和平号”运动不稳定，从而增大与空气的阻力答案：C解析：只有使速度减小能使其落回地面，减小速度的方法是向原速度的方向喷火．4．北京时间2005年7月4日下午1时52分(美国东部时间7月4日凌晨1时52分)探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星，投入彗星的怀抱，实现了人类历史上第一次对彗星的“大对撞”，如图所示．假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中正确的是()A．绕太阳运动的角速度不变B．近日点处线速度大于远日点处线速度C．近日点处加速度大于远日点处加速度D ．其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数答案：BCD解析：由开普勒第二定律知近日点处线速度大于远日点处线速度B 正确，由开普勒第三定律可知D 正确．由万有引力提供向心力得C 正确．5．2005年我国成功地发射了历史上的第二艘载人宇宙飞船——“神舟”六号．飞船于2005年10月12日9时0分在中国酒泉卫星发射场用长征2号F 运载火箭发射成功，飞船返回舱于2005年10月17日4时33分成功着陆．飞船共飞行115小时32分钟，绕地球飞行77圈，行程约325万公里．下列论述正确的是( )A ．飞船由火箭承载升空过程中，飞船中的宇航员处于超重状态B ．飞船返回舱打开减速伞下降的过程中，飞船中的宇航员处于失重状态C ．“神舟”六号飞船绕地球飞行速度比月球绕地球运行的速度要小D ．“神舟”六号飞船绕地球飞行周期比月球绕地球运行的周期要大答案：A解析：飞船由火箭承载升空过程处于加速上升是超重，A 正确．减速下降加速度向上也是超重，B 错．飞船的运行轨道比月球的轨道低，故运行速度大，周期短，C 、D 错．6．下图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，下列说法正确的是( )A ．发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度B ．在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关C ．卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D ．在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力答案：C解析：“嫦娥一号”卫星没有摆脱太阳引力束缚，不需达到第三宇宙速度，A 错．在绕月轨道上有：Gm 月m 卫r 2＝m 卫r 4π2T 2，可见两侧卫星质量m 卫抵消，T 与m 卫无关，B 错．由万有引力定律知F ＝G m 月m 卫r 2，F 与r 2成反比，C 对．卫星绕月球旋转，被月球捕获，受月球引力大些，D 错．7．地球上有两位相距非常远的观察者，都发现自己的正上方有一颗人造卫星，相对自己静止不动，则这两位观察者的位置以及两颗人造卫星到地球中心的距离可能是( )A ．一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离一定相等B ．一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍C ．两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等D ．两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍答案：C解析：由题意可知，这两颗卫星均为地球同步卫星，因此必位于赤道上空，且与地心距离相等，因此C 正确．8．三颗人造地球卫星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 ，则三颗卫星的( )A ．线速度关系v A ＞vB ＝v CB ．周期关系T A ＜T B ＝T CC ．向心力关系F A ＝F B ＜F CD ．半径与周期关系R 3A T 2A ＝R 3B T 2B ＝R 3C T 2C答案：ABD解析：由v ＝GM r可知A 正确．又T ＝2πr v ∴B 正确 由万有引力定律知C 错由开普勒三定律知D 正确．9．一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行．认为行星是密度均匀的球体．要确定该行星的密度，只需要测量( )A ．飞船的轨道半径B ．飞船的运行速度C ．飞船的运行周期D ．行星的质量答案：C解析：万有引力充当向心力，G Mm r 2＝m (2πT )2r ，由此求出星球的质量M ＝4π2r 3GT2(r 为飞船的轨道半径)．星球密度ρ＝M43πR 3(R 为星球的半径)．因为飞船在该星球表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，飞船的轨道半径r 等于星球的半径R ，ρ＝4π2r 3GT 243πR 3＝3πr 3GT 2R 3＝3πGT 2. 10．(东北师大附中08～09学年高一下学期期中)如图所示，从地面上的A 点发射一枚远程弹道导弹，在引力作用下沿着ACB 椭圆轨道飞行击中地面上的目标B 点，C 点为轨道的远地点，C 点距地面高度为h .已知地球半径为R ，地球质量为M ，万有引力常量为G .设离地面高度为h 的圆形轨道上的卫星运动的周期为T 1，沿着椭圆轨道运动的导弹的周期为T 2，下面论述正确的是( )A ．导弹在C 点的速度小于GM R ＋hB ．导弹在C 点的加速度等于GM (R ＋h )2C ．地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点D ．它们的周期大小关系为T 1>T 2答案：ABCD第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分．把答案直接填在横线上)11．请将图中三位科学家的姓名按历史年代先后顺序排列：________、________、________，任选其中两位科学家，简要写出他们在物理学上的主要贡献各一项：____________________________________.答案：伽利略 牛顿 爱因斯坦伽利略：望远镜的早期发明，将实验方法引进物理学等．牛顿：发现运动定律、万有引力定律等．爱因斯坦：光电效应、相对论等．12．如图甲所示是人造卫星两条轨道示意图，其中a 是地球同步卫星的轨道，b 是极地卫星的轨道．(轨道平面与赤道所在平面垂直)2001年4月1日，美国的一架军用侦察机在我国空域侦察飞行时，将我国一架战斗机撞毁，导致飞行员牺牲，并非法降落在我国海南岛，激起我国人民的极大愤慨．图乙是在海南岛上空拍摄的停在海南陵水机场美机的情形．假如此照片是图甲所示中的两种卫星之一拍摄的，则拍摄此照片的卫星是________，简要说明你的判断理由________________________________________________．答案：极地卫星b 此照片是在海南岛上空拍摄的，地球同步卫星不可能在海南岛上空，极地卫星可以经过海南岛上空．13．2003年10月15日9时整，中国第一艘载人飞船“神舟五号”由“长征2号F ”运载火箭从甘肃酒泉卫星发射中心发射升空，10分钟后，成功进入预定轨道，中国首位航天员杨利伟，带着中国人的千年企盼梦圆浩瀚太空，中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家．(1)火箭在加速上升过程中宇航员处于________状态(选填“超重”或“失重”)．由于地球在自西向东不停地自转，为节省燃料，火箭在升空后，应向________方向飞行(选填“偏东”、“偏西”)．(2)在飞船的返回舱表面涂有一层特殊的材料，这种材料在遇高温时要熔化，汽化而________大量的热量，从而防止返回地面时与大气层摩擦而被烧坏．(3)目前中国正在实施“嫦娥一号”登月工程，已知月球表面没有空气，没有磁场，引力为地球的16，假如登上月球，你能够________(填代号) A ．用指南针判断方向B ．轻易跃过3米高度C ．乘坐热气球探险D ．做托里拆利实验时发现内外水银面高度差为76cm答案：超重 偏东 吸收 B三、论述·计算题(共4小题，42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(10分)某人在一星球上以速率v 竖直上抛一物体，经时间t 物体以速率v 落回手中，已知该星球的半径为R ，求这星球上的第一宇宙速度．答案：2v R t解析：根据匀变速运动的规律可得，该星球表面的重力加速度为g ＝2v t该星球的第一宇宙速度，即为卫星在其表面附近绕它做匀速圆周运动的线速度，该星球对卫星的引力(重力)提供卫星做圆周运动的向心力，则mg ＝m v 21R该星球表面的第一宇宙速度为v 1＝gR ＝2v R t. 15．(10分)某小报登载：×年×月×日，×国发射了一颗质量为100kg ，周期为1h 的人造环月球卫星．一位同学记不住引力常量G 的数值且手边没有可查找的材料，但他记得月球半径约为地球的14，月球表面重力加速度约为地球的16，经过推理，他认定该报道是则假新闻，试写出他的论证方案．(地球半径约为6.4×103km)证明：因为G Mm R 2＝m 4π2T2R 所以T ＝2πR 3GM ，而g ＝GM R2 故T min ＝2πR 3GM ＝2πR 月g 月＝2π14R 地16g 地 ＝2π3R 地2g 地＝2π3×6.4×1062×9.8s ＝6.2×103s ≈1.72h. 环月卫星最小周期约为1.72h ，故该报道是则假新闻．16．(10分)(江苏常熟市09～10学年高一下学期期中)发射地球同步卫星时，可认为先将卫星发射至距地面高度为h 1的圆形近地轨道上，在卫星经过A 点时点火(喷气发动机工作)实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为A ，远地点为B .在卫星沿椭圆轨道运动经过B 点再次点火实施变轨，将卫星送入同步轨道(远地点B 在同步轨道上)，如图所示．两次点火过程都是使卫星沿切向方向加速，并且点火时间很短．已知同步卫星的运动周期为T ，地球的半径为R ，地球表面重力加速度为g ，求：(1)卫星在近地圆形轨道运行接近A 点时的加速度大小；(2)卫星在椭圆形轨道上运行接近A 点时的加速度大小；(3)卫星同步轨道距地面的高度．答案：(1)R 2g (R ＋h 1)2 (2)R 2g (R ＋h 1)2(3)3gR 2T 24π2－R 解析：(1)设地球质量为M ，卫星质量为m ，万有引力常量为G ，卫星在近地圆轨道运动接近A 点时加速度为a A ，根据牛顿第二定律G Mm (R ＋h 1)2＝ma A 可认为物体在地球表面上受到的万有引力等于重力G Mm R2＝mg 解得a A ＝R 2(R ＋h 1)2g (2)根据牛顿第二定律F 万＝ma 得：加速度a ＝R 2(R ＋h 1)2g (3)设同步轨道距地面高度为h 2，根据牛顿第二定律有：G Mm (R ＋h 2)2＝m 4π2T 2(R ＋h 2) 由上式解得：h 2＝3gR 2T 24π2－R 17．(12分)天文探测上的脉冲星就是中子星，其密度比原子核还要大．中子星表面有极强的磁场，由于处于高速旋转状态，使得它发出的电磁波辐射都是“集束的”，像一个旋转的“探照灯”，我们在地球上只能周期性地接收到电磁波脉冲(如图所示)．设我们每隔0.1s 接收一次中子星发出的电磁波脉冲，万有引力常量G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2，球的体积V ＝43πr 3.(1)为保证该中子星赤道上任意质点不会飞出，求该中子星的最小密度；(2)在(1)中条件下，若该中子星半径为r ＝10km ，求中子星上极点A 的重力加速度g .答案：(1)1.4×1013kg/m 3 (2)3.91×107m/s 2解析：(1)该脉冲星半径为r ，质量为M ，赤道上质点m 所受万有引力提供向心力，则有G Mm r 2＝m (2πT)2r 该星球密度为ρ＝M 43πr 3 解得ρ＝1.4×1013kg/m 3.(2)A 处的重力等于万有引力，有G Mm r 2＝mg 解得g ＝3.91×107m/s 2.友情提示：部分文档来自网络整理，供您参考！文档可复制、编辑，期待您的好评与关注！。
人教版高中物理必修2第六章第5节宇宙航行练习题
高中物理人教版必修2第六章5宇宙航行练习题一、单选题1.我国在轨运行的气象卫星有两类，如图所示，一类是极地轨道卫星“风云1号”，绕地球做匀速圆周运动的周期为，另一类是地球同步轨道卫星“风云2号”，运行周期为下列说法正确的是A. “风云1号”的线速度大于“风云2号”的线速度B. “风云2号”的运行速度大于C. “风云1号”的发射速度大于“风云2号”的发射速度D. “风云1号”“风云2号”相对地面均静止2.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．在发射地球静止轨道卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球静止轨道Ⅱ则下列说法中正确的是A. 该卫星的发射速度必定大于B. 卫星在地球静止轨道Ⅱ的运行速度必定大于C. 卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道ⅡD. 卫星在轨道Ⅰ上经过Q点加速度小于在轨道Ⅱ上经过Q点的加速度3.在发射一颗质量为m的人造地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球表面运行的圆轨道Ⅰ上离地面高度忽略不计，再通过一椭圆轨道Ⅱ变轨后到达距地面高为h的预定圆轨道Ⅲ上。
已知它在圆轨道Ⅰ上运行的加速度为g，地球半径为R，卫星在变轨过程中质量不变，则A. 卫星在轨道Ⅲ上运行的加速度大小为B. 卫星在轨道Ⅲ上运行的线速度大小为C. 卫星在轨道Ⅲ上的动能大于在轨道Ⅰ上的动能D. 卫星在轨道Ⅲ上的机械能小于在轨道Ⅰ上的机械能4.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讯．目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的倍．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A. B. C. D.5.关于第一宇宙速度，下列说法不正确的是A. 它是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最小运行速度B. 它是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度C. 它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度D. 它是发射卫星时的最小发射速度6.地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p、同步通信卫星q和月球m，均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动设e、p、q、m的圆周运动速率分别为、、、，向心加速度分别为、、、，则A. B.C. D.7.2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星同步卫星，该卫星A. 入轨后可以位于北京正上方B. 入轨后的速度大于第一宇宙速度C. 发射速度大于第二宇宙速度D. 若发射到近地圆轨道所需能量较少8.北斗卫星导航系统是我国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。
(必考题)高中物理必修二第七章《万有引力与宇宙航行》检测卷(包含答案解析)(6)
一、选择题1．2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国海南文昌航天发射场成功发射，飞行约2200s后，顺利将探月工程“嫦娥五号”探测器送入预定轨道，开启中国首次地外天体采样返回之旅。
如图所示为“嫦娥五号”运行的示意图，“嫦娥五号”首先进入近地圆轨道I，在P点进入椭圆轨道Ⅱ，到达远地点Q后进入地月转移轨道，到达月球附近后，经过一系列变轨进入环月轨道。
近地圆轨道I的半径为r1，“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T1；椭圆轨道Ⅱ的半长轴为a，“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T2；环月轨道Ⅲ的半径为r3，“嫦娥五号”在该轨道上的运行周期为T3。
地球半径为R，地球表面重力加速度为g。
“嫦娥五号”在轨道I、Ⅱ上运行时月球引力的影响不计，忽略地球自转，忽略太阳引力的影响。
下列说法正确的是（）A．3 333 1222 123r r aT T T==B．“嫦娥五号”在轨道I1grC．“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上运行时，在Q点的速度小于在P点的速度D．“嫦娥五号”在轨道I上P点的加速度小于在轨道Ⅱ上P点的加速度2．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B2 324 GMTπC．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3．2013年6月20日，我国首次实现太空授课，航天员王亚平在飞船舱内与地面学生实时交流了51分钟。
设飞船舱内王亚平的质量为m，用R表示地球的半径，r表示飞船的轨道半径，g表示地球表面处的重力加速度，则下列说法正确的是（）A．飞船所在轨道重力加速度为零B．飞船绕地球做圆周运动的周期为 51 分钟C．王亚平受到地球的引力大小为22mgRrD．王亚平绕地球运动的线速度大于 7.9km/h4．下面说法正确的是（）A．曲线运动一定是变速率运动B．匀变速曲线运动在任意时间内速度的变化量都相同C．匀速圆周运动在相等时间的位移相同D．若地球自转角速度增大，则静止在赤道上的物体所受的支持力将减小5．天文单位是天文学中计量天体之间距离的一种单位，其数值取地球和太阳之间的平均距离。
2017人教版高中物理必修二第六章第5节《宇宙航行》同步练习
6、5宇宙航行建议用时实际用时满分 实际得分45分钟100分一、选择题（本题包括io 小题,每小题给出的四个选 项中，有的只有•个选项正确，有的有多个选项正确 ，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或 不选的得0分，共50分）1、 在轨道上运行的人造地球卫星的天线突然折断，天线将（ ）A 、 做自由落体运动B 、 做平抛运动C 、 沿原轨道的切线运动D 、 相对卫星静上,与卫星•起在原轨道上绕地球运动2、 某-颗人造同步卫星距」也面高度为，设地球半径 为，自转周期为，地面处的重力加速度为，则该同 步卫星线速度的大小为（）A 、B 、C 、tD 、3、 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，将卫星送入同步圆轨道3、轨道1、2相切 于点，轨道2、3和切于”点，如图1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A 、 卫星在轨道3上。
懈率人于在轨道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上经过点时的加速度D 、 證星在轨道2上经过P 点时的加速度等于它 在轨道3上经过点时的加速度4、 人造卫星由于受大气阻力，轨道半径逐渐减小， 则线速度与周期的变化情况为（）A 、 线速度增大，周期增大B 、 线速度增人，周期减小C 、 线速度减小，周期增人D 、 线速度减小，周期减小5、 地球同步卫星离地心的距离为,运行速度为，加速度为，地球赤道上的物体畅地球自转的加速度 为，第•宇宙速度为，地球半径为，则以下式了 正确的就是（）A 、B 、C 、D 、6、 我们在推导第-宇宙速度时，需要作•些假设， 下列假设中不正确的就是（）A 、 卫星做匀速圆周运动B 、 卫星的运转周期等于地球自转的周期C 、 卫星的轨道半径等于地球半径D 、 卫星需耍的向心力等于地球对它的7J 有引力 7、 假设地球的质量不变，而地球的半径增人到原来 的2倍，那么从地球发射人造卫星的第•宇宙速 度的大小应为原来的（）A 、倍B 、C 、D 、 2倍8、 在绕地球运行的人造地球卫星上，下列哪些仪器 不能正常使用（〉A 、天平B 、弹簧测力计C 、摆钟D 、水银气压计A 、 根据，可知VVB 、 根据万有引力定綁可知>>C 、 向心加速度>>D 、 运动一周后，先回到原地点10、人造卫星在绕地球运行的过程中，由于高空稀薄空气阻力的影响,将缓慢地向地球靠近，在这个过 程中，卫星的（）A 、 机械能逐渐减小B 、 动能逐渐减/卜C 、 运行周期逐渐减小D 、 向心加速度逐渐减小二、计算题（本题共4小题’11、12每小题12分，13 、14每小题13分，共50分、解答时应写出必要的文字 说明、方程式与重要的演算步骤，只写出最后答案 的不能得分、有数值计算的题,答案中必须明确写出 数值与单位）图211、月球衣面的重力加速度就是地球衣面重力加速度的，地球半径就是月球半径的4倍，那么登月舱靠近月球衣而，环绕月球运行的速度为多少？已知人造地球卫星的第一宇宙速度为、12、1976年10月，剑桥大学研究生贝尔偶尔发现-个奇怪的射电源，它每1、337发出•个脉冲信号、贝尔与她的导师曾认为她们与外星文明接上了头，后来人家认识到，事情没有这么浪漫，这类天体彼定名为“脉冲星”，“脉冲星”的特点就是脉冲周期短，且周期高度稳定，这恿味着脉冲星淀进行着准确的周期运动，白转就就是•种很准确的周期运动、（1）已知蟹状星云的中心星就是•颗脉冲星，其周期为、的脉冲现象来自自转，设阻止该星离心瓦解的力就是万有引力，试估算的最小密度、（2）如果的质量等于太阳质量，该星的可能半径最大就是多少？（太阳质量就是）13、两行星在同-平面内绕同•恒星做匀速圆周运动，运动方向相同，的轨道半径为，的轨道半径为，已知恒星质量为,恒星对行星的引力远人于卫星间的引力，两行星的轨道半径V、若在某•时刻两行星相距最近,试求：（D再经过多长时间两行星距离又最近？（2）再经过多长时间两行•星距离又最远？14、我国成功发射的航天飞船“神舟"五号,绕地球飞行14圈后安全返回地而，这•科技成就预示我国航天技术取得最新突破、据报道，飞船质量约为，绕地球•周的时间约为、已知地球的质虽，万有引力常量、设飞船绕地球做匀速圆周运动、由以上提供的信息，解答下列问题：（1）“神舟”五号离地而的高度为多少？（2）“神舟”五号绕地球飞行的速度就是多人？（3）载人舱在将要若陆之前，由于空气阻力作用有•段匀速下落过程，若空气阻力与速度平方成正比，比例系数为，载人舱的质量为，则此匀速下落过程中载人舱的速度多人？6、5宇宙航行得分： ________11、12、13、14、6、5宇宙航行参考答案一、选择题1、D解析：对人造地球卫星由万有引力定律与牛顿第二定律得：①即②两边同乘以天线的质量，得，即万有引力等于天线做圆周运动所需要的向心力，故选项D正确、点拨:①物体的运动情况决定于物依的初速度与受力情况，两者缺-不可、②对常见的物理模型在头脑中要清晰可见、2、BC解析：由线速度定义式知，故选项B正确、对同步卫星由万有引力定律与牛顿第二定律得：①对地球衣面的物体有②联立得：，故选项C正确、点拨:①求解天体稳定运行的公式有、②注意“黄金代换式"的应用、3、B D解析：由可知，选项A错谋；由，知，选项B正确：由万有引力引律与牛顿第二定律知，选项C错，而选项D正确、点拨:要灵活选择公式，判定描述圆周运动的物理量＜）的变化情况、4、B解析：因线速度减小，故，卫星将做向心运动，由动能定理可知,线速度将增人，由，可知变短、点拨：判定线速度人小方法有两种：（」）稳定运型的不同轨道上的线速度人小比较；（2）变轨运行的过程中线速度大小的比较、5、AB解析：（1）要分清所揭示的研究对象就是否就是中心天体衣而的物体（或天体）、（2）严格区分“第一宇宙速度”与“中心天体的自转速度”、6、B，解析:第-宇宙速度就是指贴近地面运行的卫星的环绕速度，故选项A、C、D正确;卫星的运转周期与地球自转的周期就是完全不同的槪念，只有同步卫星的运转周期与地球自转的周期就是相同的，其她的都不和等，故选项B不正确、7、B解析：|対第-宇宙速度即为」也球的近地卫星的线速度，此时卫星的轨道半径近似的认为就是地球的半径，且地球对卫星的万有引力充当向心力，故公式成立，所以解得，因』匕，当不变，增加为时，减小为原来的，即正确的选项为、8、解析：由于在运行的人造地球卫星上的物体处于完全失重状态，故凡就是仪器在设计原理上与重力加速度有关的均不能正常使用，故应选、、、9、解析：公式,只适用于星球衣面的卫星，故A错谋：根据卫星受到的万有引力等于向心力的关系，可知B、C正确，选项D错误、10、解析：由于卫星不断地克服阻力做功，其机械能逐渐减小，选项A正确；由于卫星缓慢地向地球靠近，可以近似地瞧成卫星在做半径不断减小的圆周运动，根据卫星的线速度、角速度、周期与向心加速度与其轨道半径的对应关系，，，可得选项C也正确、二、计算题11、解析：对天体衣而附近的飞行物由牛顿第二定律与万有引力定律得：①又②联立得：，则③④又⑤⑥以上各式联立得12、(1) 1、3X (2)解析：(1)设脉冲星的质虽为，半径为，最小密度伪，体积为则①又②而③解得：(2)由得、点拨:认真阅读，明确题意，提取题目中的有用信息：脉冲星周期即为自转周期、脉冲星高速自转不瓦解的临界条件为:该星球衣而的某块物质所受星体的万有引力恰好等于其做圆周运动的向心力、13、解：(1)设、两行星的角速度分别为、，经过时间，转过的角度为，转过的角度为、、距离最近的条件就是：…恒星对行星的万有引力提供向心力，则，即由此得出，求得(=1, 2, 3…)(2)如果经过时间，、两行星转过的角度相差刃的奇数倍时，贝IJ、相距最远，即：• • ♦则=...将代入得：点拨：(D对运动问题中岀现两个或两个以上的运动物体时，耍分别研究以后，再建立联系、(2)对圆周运动的物体要注意其周期性造成的多解、14、(1) (2) (3)解析：(1〉由万有引力定体与牛顿第二定律得：则离地高度、(2) 绕行速度、(3) 由平衡条件可知：，则速度、本资料由书利华教冇网(www. shulihua. net)为您整理，全国最大的免费教学资源网。
人教版高中物理必修二第六章第五节宇宙航行+测试题+Word版含答案.pptx
上，两卫星到地球中心的距离一定相等．故选C. 答案：C 6．(多选)如图，近地人造卫星和月球绕地球的运行轨道可视为
圆．设卫星、月球绕地球公转周期分别为 T 卫、T 月，地球自转周期为 T地， 则 ()
学无止 境
A．T 卫＜T 月 C．T 卫＜T 地
v2 mR 可得，选项
C
错误．由
F＝34GπRmρ，F＝mR4Tπ22可知，周期之比
为 1∶1，故 D 错误．
答案：A 8．“北斗”卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星(同步卫星)、 中轨道卫星和倾斜同步卫星组成．地球静止轨道卫星和中轨道卫星都
在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约为地球半径的 6 倍和 3.4 倍．下列说法正确的是( )
（R＋h静）3
ω静
≈2， ＝
（R＋h中）3
ω中
R＋h中3 R＋h静 ≈
21，
v静 ＝
v中
R＋h中
a静 R＋h中2
≈0.79， ＝
≈0.395，故只有A 正确．
R＋h静
a中 R＋h静
答案：A 9．如图所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星 A、B、C 绕地球做匀速圆周运动，某一时刻它们恰好在同一直线上，下列说法
律可得 Mm0＝m0g， G R2
ρ＝34MπR，3
ρ地 g地R月
ρ月＝
＝1.5. g月R地
答案：(1)2 6 (2)1.5
A. 一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离一定相 等 B. 一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离可以 不等 ，但应成整数倍
C. 两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等 D. 两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不等，但 应成 整数倍
人教版高中物理必修二同步练习宇宙航行(含答案)
人教版（2019）物理必修第二册同步练习7.4宇宙航行一、单选题1.2009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,则该探月卫星绕月球运行的速率约为( )A.0.4/km sB.1.8/km sC.11/km sD.36/km s4.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D、飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接二、多选题5.我国发射的神舟五号宇宙飞船的周期约为90min,如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动,飞船的运动和一颗周期为120min的绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星相比,下列判断中正确的是( )A.飞船的轨道半径大于卫星的轨道半径B.飞船的运行速度小于卫星的运行速度C.飞船运动的向心加速度大于卫星运动的向心加速度D.飞船运动的角速度小于卫星运动的角速度6.关于第一宇宙速度,下面说法中错误的是( )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轨道上的运行速度C.它是能使卫星进人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近地点的速度7.已知地球的质量为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 。
高中物理人教版必修2第六章万有引力与航天第5节宇宙航行同步练习
高中物理人教版必修2第六章万有引力与航天第5节宇宙航行同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共6题；共12分)1. （2分） (2017高一下·株洲期中) 如图所示，a是地球赤道上的物体，b是近地气象卫星，c是地球同步卫星，设它们都绕地心做匀速圆周运动，下列关于它们运行的速度V、周期T、向心加速度a、角速度ω的大小关系正确的是（）A . va＞vb＞vcB . Ta＜Tb＜TcC . aa＜ac＜abD . ωa=ωc＞ωb2. （2分） (2019高一下·黄陵期中) 2016年10月17日“神舟十一号”载人飞船发射成功．关于该飞船绕地球做圆周运动的速率，下列数据可能正确的是（）A . 7.7km/sB . 9.0km/sC . 11.2km/sD . 16.7km/s3. （2分）银河系的恒星中大约四分之一是双星。
某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。
由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1 ， S1和S2的距离为r，已知引力常量为G．由此可求S2的质量为（）A .B .C .D .4. （2分） (2016高一下·杭州期中) “神舟七号”飞船的飞行轨道可以看成是近地轨道，一般在地球上空300～700km，绕地球飞行一周的时间大约为90min．这样，航天飞机里的航天员在24h内可以见到日落日出的次数应为（）A . 2B . 4C . 8D . 165. （2分） (2017高一下·昆明期中) 美国的“大鸟”侦察卫星可以发现地面上边长仅为0.36m的物体，它距离地面高度只有16km，理论和实践表明：卫星离地面越近，分辨率就越高，那么分辨率越高的卫星（）A . 线速度一定越小B . 角速度一定越小C . 周期一定越大D . 向心加速度一定越大6. （2分） (2017高一下·漯河期末) “神舟”六号载人飞船顺利发射升空后，经过115小时32分的太空飞行，在离地面43km的圆轨道上运行了77圈，运动中需要多次“轨道维持”．所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定飞行，如果不进行“轨道维持”，由于飞船受到轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况是（）A . 动能、重力势能和机械能逐渐减少B . 重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变C . 重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变D . 重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小二、多项选择题 (共2题；共6分)7. （3分） (2018高二上·遵义月考) 暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命。
人教版物理高一必修二第六章第五节宇宙航行同步训练
人教版物理高一必修二第六章第五节宇宙航行同步训练一、单选题1. 关于天体运动的说法，下列正确的是( )A．牛顿思考了苹果落地的问题，发现了万有引力定律，并用扭秤测出引力常量B．卡文迪许做了著名的“月-地”检验，验证地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同种性质的力C．万有引力定律的发现预言了彗星回归，预言了未知星体海王星和冥王星D．使卫星环绕地球运行的最小的发射速度称第一宇宙速度；高轨道卫星环绕速度较小，所以发射更容易些2. 地面上发射人造卫星，不同发射速度会产生不同的结果，下列说法正确的是（）A．要使卫星绕地球运动，发射速度至少要达到11.2km/sB．要使卫星飞出太阳系，发射速度至少要达到16.7km/sC．发射速度介于7.9km/s和11.2km/s之间，卫星能绕太阳运动D．发射速度小于7.9km/s，卫星能在地面附近绕地球做匀速圆周运动3.一位同学为了测算卫星在月球表面附近做匀速圆周运动的环绕速度，提出了如下实验方案：在月球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，测出物体上升的最大高度h，已知月球的半径为R，便可测算出绕月卫星的环绕速度。
按此方案，绕月卫星的环绕速度为（）A．B．C ．D ．4. 据报道．我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月l 日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道。
关于成功定点后的“天链一号01卫星”，下列说法正确的是（ ）A ．离地面高度一定，相对地面运动B ．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大C ．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等D ．运行速度大于7.9km/s5. 假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n 倍,则( )A ．同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的B ．同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的C ．同步卫星的运行速度是地球赤道上的物体随地球自转速度的n 2倍D ．同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的6. 亚洲Ⅰ号卫星是我国发射的通讯卫星，它是地球同步卫星，设地球自转角速度一定，下面关于亚洲Ⅰ号卫星的说法正确的是( )A ．它绕地球运动的角速度等于地球自转的角速度B ．它沿着与赤道成一定角度的轨道运动C ．运行的轨道半径可以有不同的取值D ．如果需要可以发射到北京上空B ．地球赤道处的重力加速度变小A ．地球的第一宇宙速度变小比（）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，地球的其它条件都不变，则未来与现在相7.C．地球同步卫星距地面的高度变小D．地球同步卫星的线速度变小8. 如图为“高分一号”卫星与北斗导航系统中的“G1”卫星，在空中某一平面内绕地心O做匀速圆周运动的示意图。
高中物理 6.5 宇宙航行时训练 新人教版必修2(2021年整理)
河北省邢台市高中物理6.5 宇宙航行时训练新人教版必修2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（河北省邢台市高中物理6.5 宇宙航行时训练新人教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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宇宙航行知识点一:卫星运行的规律1。
（多选)可以发射一颗这样的人造卫星，使其圆轨道（ ） A ．与地球表面上某一纬线(非赤道)是共面的同心圆 B ．与地球表面上某一经线所决定的圆是共面的同心圆C ．与地球表面上赤道线是共面的同心圆，且卫星相对地球表面是静止的D ．与地球表面上的赤道线是共面的同心圆，但卫星相对地球是运动的 2。
如图所示，a 、b 、c 是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，a 、b 质量相同而小于c 的质量，下列说法正确的是（ )A ．b 、c 的线速度大小相等，且大于a 的线速度B ．b 、c 的向心加速度大小相等,且大于a 的向心加速度C ．c 加速可追上同一轨道上的b ，b 减速可等候同一轨道上的cD ．a 卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小，其线速度将增大3。
(多选)火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二，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 知识点二：第一宇宙速度的应用4.（多选）关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是( )A ．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B ．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C ．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D ．它是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度ac地球5．地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a ；假设月球绕地球作匀速圆周运动，轨道半径为r 1，向心加速度为a 1。
物理人教版必修二 6.5 宇宙航行同步练习
物理人教版必修二6一、单项选择题1.天然地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假设卫星的线速度减小到原来的12，卫星依然做匀速圆周运动，那么()A. 卫星的向心减速度减小到原来的14B. 卫星的周期增大到原来的8倍C. 卫星的角速度减小到原来的12D. 卫星的周期增大到原来的2倍【答案】B【解析】解：卫星绕地做匀速圆周运动，依据万有引力提供向心力，得：G Mmr2=m v2r=ma=m4π2T2r=mω2r，得v=√GMr，a=GMr2，T=2π√r3GM，ω=√GMr3由v=√GMr 可得，当卫星的线速度减小到原来的12时，轨道半径增大为原来的4倍．由a=GMr2，得知，向心减速度减小到原来的116．由T=2π√r3GM，得知，卫星的周期增大到原来的8倍．由ω=√GMr3得知，卫星的角速度减小到原来的18.故ACD错误，B正确．应选：B2.天然地球卫星以恒定的速率绕地球外表做圆周运动时，在转过半周的进程中，有关位移的大小说法正确的选项是()A. 位移的大小是圆轨道的直径B. 位移的大小是圆轨道的半径C. 位移的大小是圆周长的一半D. 由于是曲线运动所以位移的大小无法确定【答案】A【解析】解：天然地球卫星绕地球做匀速圆周运动，转过半周时，初末位置正益处于圆周直径的两个端点上，所以位移的大小即为圆轨道的直径，故A正确，BCD错误．应选：A3. 两颗天然地球卫星，都绕地球作圆周运动，它们的质量相等，轨道半径之比r 1r 2=12，那么它们的速度大小之比v 1v 2等于( )A. 2B. √2C. 12D. 4【答案】B【解析】解：天然卫星绕地球做匀速圆周运动，依据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m 、轨道半径为r 、地球质量为M ，有GmM r 2=mv 2r得：v =√GM r，轨道半径之比为：r1r 2=12，所以那么它们的速度大小之比为：v 1v 2=√21，故ACD 错误，B正确； 应选：B ．4. 2021年10月19日清晨，〝神舟十一号〞飞船与〝天宫二号〞自动交会对接成功，假定〝天宫二号〞空间实验室与〝神舟十一号〞飞船都围绕地球做匀速圆周运动，为了完成飞船与空间实验室的对接.以下措施可行的是( )A. 使飞船与空间实验室在同一轨道上运转，然后飞船减速追上空间实验室完成对接B. 使飞船与空间实验室在同一轨道上运转，然后空间实验室减速等候飞船完成对接C. 飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐接近空间实验室，两者速度接近完成对接D. 飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐接近空间实验室，两者速度接近完成对接 【答案】D【解析】解：A 、B 、在同一轨道上运转减速做离心运动，减速做向心运动均不可完成对接.那么AB 错误C 、飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，那么其做向心运动，不能够与空间实验室相接触.那么C 错误．D 、飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，那么其做离心运动可使飞船逐渐接近空间实验室，两者速度接近时完成对接.那么D 正确应选：D5.绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方一同绕地球运转.如下图，绳系卫星a系在航天飞机b上方，当它们一同在赤道上空共同绕地球作匀速圆周运动时(绳长不可疏忽).以下说法正确的选项是()A. 绳系卫星的线速度比航天飞机的线速度大B. 绳系卫星的角速度比航天飞机的角速度小C. 绳系卫星的周期比航天飞机的周期大D. 绳系卫星的向心减速度比航天飞机的向心减速度小【答案】A【解析】解：A、B、C、绳系卫星在航天器的正上方.航天器和绳系卫星的角速度相反，那么周期相反，B、C错误，依据公式v=rω，卫星的半径大那么线速度大，故A正确，D、由a=rω2比知半径大的减速度大，那么卫星的减速度大.那么D错误应选：A6.使物体脱离行星的引力约束，不再绕该行星运转，从行星外表发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，行星的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=√2v1.某行星的半径为地球半径的三倍，即r=3R，它外表的重力减速度为地球外表重力减速度的16.不计其他行星的影响，地球的第一宇宙速度为8km/s，那么该行星的第二宇宙速度为()A. 8km/sB. 4km/sC. 8√2km/sD. 4√2km/s【答案】A【解析】解：设某星球的质量为M，半径为r，绕其飞行的卫星质量m，由万有引力提供向心力得：G Mmr2=m v12r解得：v1=√GMr…①又因它外表的重力减速度为地球外表重力减速度g的16．得：GMr2=m16g…②v2=√2v1…③由①②③解得：v2=√gr3=√gR，而√gR为地球的第一宇宙速度，故v2=8km/s，故A正确，BCD错误．应选：A．7.气候卫星是用来拍摄云层照片、观测气候资料和测量气候数据的.我国先后自行成功研制和发射了〝风云一号〞和〝风云二号〞两颗气候卫星.〝风云一号〞卫星轨道与赤道平面垂直并且经过两极，每12小时绕地球一周，称为〝极地圆轨道〞.〝风云二号〞气候卫星的轨道是在赤道平面内的〝地球同步轨道〞，那么〝风云一号〞卫星比〝风云二号〞卫星()A. 轨道半径小B. 线速度小C. 角速度小D. 向心减速度小【答案】A【解析】解：A、风云二号卫星为地球同步轨道卫星，周期为24h，〝风云一号〞卫星是极地卫星，周期为12h，依据G Mmr2=m4π2T2r失掉T=2π√r3GM，那么得知，〝风云一号〞的轨道半径较小.故A正确；B、据G Mmr2=m v2r得，v=√GMr，即轨道半径越大，线速度越小，〝风云一号〞卫星比〝风云二号〞卫星轨道高度小，所以线速度大，故B错误．C、据G Mmr2=mω2r得，ω=√GMr3，即轨道半径越大，角速度越小，〝风云一号〞卫星比〝风云二号〞卫星轨道高度小，所以角速度大.故C错误；D、由万有引力提供向心减速度G Mmr2=ma，得a=GMr2，即轨道半径越大，向心减速度越小，〝风云一号〞卫星比〝风云二号〞卫星轨道高度小，向心减速度大，故D错误．应选：A二、多项选择题8.关于地球同步卫星，以下说法中正确的选项是()A. 它的速度小于7.9km/sB. 它的速度大于7.9km/sC. 它的周期是24h，且轨道平面与赤道平面重合D. 每一个地球同步卫星离空中的高度是一样的【答案】ACD【解析】解：AB、第一宇宙速度是近地卫星的盘绕速度，也是最大的圆周运动的盘绕速度.而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，依据v=√GMr可以发现，同步卫星运转的线速度一定小于第一宇宙速度，故A正确，B错误；CD、它假定在除赤道所在平面外的恣意点，假定完成了〝同步〞，那它的运动轨道所在平面与遭到地球的引力就不在一个平面上，这是不能够的，因此同步卫星相对空中运动不动，依据万有引力提供向心力，列出等式：GMm(R+ℎ)2=m4π2T2(R+ℎ)，其中R为地球半径，h为同步卫星离空中的高度.由于同步卫星的周期必需与地球自转周期相反，所以T为一定值，依据下面等式得出：同步卫星离空中的高度h也为一定值.由于轨道半径一定，那么线速度的大小也一定，故C正确，D也正确．应选ACD．9.至今为止，我国北斗导航系统(BDS)曾经全部完成了第二阶段的卫星发射义务，共有16颗卫星在任务，其中包括5颗地球运动轨道卫星，有关这16颗卫星，以下说法正确的选项是()A. 卫星的质量可以都不相反B. 卫星的绕行方向可以都不相反C. 卫星的轨道半径可以都不相反D. 5颗地球运动轨道卫星轨道平面都相反【答案】AD【解析】解：A、卫星的质量可以都不相反，故A正确；B、5颗地球运动轨道卫星，卫星的周期必需与地球自转周期相反，与地球相对运动，所以卫星的绕行方向相反，故B错误；C、依据万有引力提供向心力，列出等式：GMmr2=m4π2T2r，r=R+ℎ，由于同步卫星的周期必需与地球自转周期相反，所以T为一定值，依据下面等式得出：5颗地球运动轨道卫星的轨道半径相反.故C错误；D、5颗地球运动轨道卫星，它假定在除赤道所在平面外的恣意点，假定完成了〝同步〞，那它的运动轨道所在平面与遭到地球的引力就不在一个平面上，这是不能够的.所以我国发射的同步通讯卫星必需定点在赤道上空，故D正确；应选：AD．10.我国于12年下半年发射目的飞行器〝天宫一号〞，假定〝天宫一号〞能在离空中约300km高的圆轨道上正常运转，两个月后再发射〝神舟八号〞飞船并与其停止对接实验，如下图.以下说法中正确的选项是()A. 〝天宫一号〞的发射速度应大于第二宇宙速度B. 对接后，〝天宫一号〞的速度小于第一宇宙速度C. 对接时，〝神舟八号〞与〝天宫一号〞的减速度相等D. 对接前，〝神舟八号〞欲追上〝天宫一号〞，必需在同一轨道上点火减速【答案】BC【解析】解：A、第二宇宙速度是在地球上发射脱离地球飞行航天器的最小发射速度而天宫一号发射后绕地球不远的轨道上飞行，故其发射速度小于第二宇宙速度，故A错误；B、第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度，也是贴近地球外表飞行的航天器的速度，而对接后航天器轨道半径大于地球半径，故其运转速度小于第一宇宙速度，故正确；C、对接后神舟八号与天宫一号轨道半径相等，依据万有引力提供圆周运意向心力知，两者减速度相等，故C正确；D、在同一轨道上点火减速，航天器将做离心运动而抬高轨道，故不能与同一轨道上的天宫一号完成对接，故D错误．应选：BC．11.在圆轨道上的质量为m的天然地球卫星，它到空中的距离等于地球半径R，空中上的重力减速度取g，那么()A. 卫星的线速度大小为√2gRB. 卫星的线速度大小为√gR2C. 卫星运动的周期为4π√2RgD. 卫星运动的减速度为g4【答案】BCD【解析】解：天然地球卫星绕地球做匀速圆周运动，依据万有引力提供向心力得：G Mm (2R)2=m v22R=m4π2T2⋅2R=ma在地球外表，依据万有引力等于重力，得G Mm′R2=mg可得，GM=gR2，联立两式解得v=√gR2.周期T=4π√2Rg.减速度为a=g4，故A错误，BCD正确．应选：BCD12.假定我国发射的某颗天然卫星A，距离空中的高度恰恰等于地球半径，设地球为平均的球体，地球的半径为6370km，假定地球的同步卫星据空中的高度为35600km，那么对卫星A的描画正确的选项是()A. 该卫星能够绕着地轴上的任一点做匀速圆周运动B. 该卫星的周期小于24hC. 该卫星的线速度大于3.1km/sD. 该卫星的角速度小于地球自转的角速度【答案】BC【解析】解：A、地球对卫星的万有引力充任向心力，所以该卫星只能绕着地心做匀速圆周运动，A错误B、依据GMmr2=mr4π2T2知，r越大，T越小，半径比拟大的同步卫星周期为24h，知该卫星的周期小于24h，故B正确；C、第一宇宙速度V=√GMR =7.9km/s，卫星的线速度V′=√GM2R=√2>3.1km/s，故C正确；D 、由B 知，卫星的周期小于同步卫星，那么角速度大于同步卫星，也大于地球的自转角速度，故D 错误； 应选：BC ．三、计算题13. 地球半径为R ，地球外表重力减速度为g ，不思索地球自转的影响，试推导第一宇宙速度的表达式.(结果用题中所给字母表示)【答案】解：设地球的质量为M ，绕地球外表左近做匀速圆周运动的飞行器的质量为m ，地球第一宇宙速度为v ．依据题给条件由万有引力公式可得：GMm R 2=mg …① 而GMm R 2=mv 2R…②联立①②式，解得：v =√gR 答：第一宇宙速度的表达式√gR ．【解析】第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的盘绕速度，重力等于万有引力，引力等于向心力，列式求解．解答此题要清楚地球外表的物体遭到的重力等于万有引力，地球的同步卫星的万有引力提供向心力．14. 某天然地球卫星沿圆轨道运转，其轨道高度是3.6×104km ，周期为24h ，地球半径为6.4×106m.试从这些数据预算地球的质量．【答案】解：轨道半径为：：r =R +ℎ=3.6×107m +6.4×106=4.24×107m 依据万有引力等于向心力，有：G Mm r 2=m4π2T 2r解得：M =4π2r 3GT 2代入数据得：M =4×3.142×(4.24×107)36.67×10−11×(24×3600)2=6.0×1024kg 答：预算地球的质量为6.0×1024kg【解析】天然地球卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运意向心力，依据万有引力等于向心力图出地球质量．依据万有引力提供圆周运动的向心力可以计算出中心天体的质量，留意向心力要写成标题中给出量的表达式15. 〝神舟六号〞载人飞船于2021年10月12日上午9点整在酒泉航天发射场发射升空.由长征运载火箭将飞船送入近地点为A 、远地点为B 的椭圆轨道上，A 点距空中的高度为ℎ1，飞船飞行五圈后停止变轨，进入预定圆轨道，如下图.在预定圆轨道上飞行N 圈所用时间为t ，于10月17日清晨在内蒙古草原成功前往.地球外表重力减速度为g，地球半径为R.求：(1)飞船在A点的减速度大小．(2)远地点B距空中的高度．(3)沿着椭圆轨道从A到B的时间．【答案】解：(1)飞船在A点所受的万有引力F=G Mm(R+ℎ1)2．由黄金代换式GM=gR2，得F=gR 2m(R+ℎ1)2，依据牛顿第二定律a=Fm =gR2(R+ℎ1)2．故飞船在A点的减速度为gR 2(R+ℎ1)2．(2)G Mmr2=mr(2πT)2，T=tN所以r=3GMt24π2N2由黄金代换式GM=gR2，r=3gR2t24π2N2，所以ℎ=3gR2t24π2N2−R故远地点B距空中的高度为3gR2t24π2N2−R．(3)椭圆轨道的半长轴R′=r+R+ℎ12=3gR2t24π2N2+R+ℎ12依据开普勒第三定律R′3T′2=r3T2T′=√R′3T2r3=2π√(3gR2t24π2N2+R+ℎ1)38gR2所以沿着椭圆轨道从A到B的时间t′=T′2=π√(3gR2t24π2N2+R+ℎ1)38gR【解析】(1)依据万有引力公式以及黄金代换式GM=gR2，求出飞船在A点所受的合力，从而求出减速度．(2)依据万有引力提供向心力，G Mmr2=mr(2πT)2，周期，求出轨道半径，从而求出高度．(3)依据开普勒第三定律R3T2=C，求出椭圆轨道的周期．处置此题的关键掌握黄金代换式GM=gR2，万有引力提供向心力，G Mmr2=mr(2πT)2，以及开普勒第三定律R3T2=C．。
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高中物理学习材料
（灿若寒星**整理制作）
宇宙航行同步练习
1、A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
2/，其中g为地面处的重力加速度，R为地球半径，r为卫星离地球2、B人造卫星环绕地球运动的速率v=gR r
中心的距离，下面哪些说法是正确的
(A)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。
3、B在一绕地球运转的宇宙飞船上，沿飞船运行的方向发射一颗卫星，此卫星将（）
A、和地球的距离增大
B、和地球的距离减小
C、还在飞船远离的轨道上绕地球运行
D、和飞船在同一轨道上绕地球运行
4、B人造卫星绕地球作匀速圆周运动，关于它运转的轨道平面，下列情况可能的有（）
A．运转轨道平面与赤道平面是重合的
B．轨道平面与某经线所在平面是重合的
C．轨道平面与赤道以外的某纬线所在平面是重合的
D．轨道平面通过地球球心，但平面与任一纬线和经线均不重合
5、B下列关于地球同步卫星的说法正确的是（）
A．它的周期与地球自转同步，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小
B．它的周期、高度、速度都是一定的
C．我们国家发射的同步通讯卫星定点在北京上空
D．我国发射的同步通讯卫星也定点在赤道上空
6、B假设人造卫星沿圆周轨道绕地球运动,那么( )
(A)若人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍,则卫星的线速度也增大到原来的2倍
2
(B)若人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍,则卫星的线速度减小到原来的2/
(C)若人造卫星的线速度增加到原来的2倍,则卫星绕地球运动的周期减小到原来的1/2
(D)若人造卫星的线速度增大到原来的2倍,则卫星绕地球运动的周期减小到原来的1/8
7、B关于人造地球卫星与宇宙飞船的下列说法中，正确的是：
(A)如果知道人造地球卫星的轨道半径和它的周期，再利用万有引力恒量，就可算出地球质量；
(B)两颗人造地球卫星，只要他们的绕行速率相等，不管它们的质量、形状差别有多大，它们的绕行半径和绕行周期就一定是相同的；
(C)原来在同一轨道上沿同一方向绕行的人造卫星一前一后，若要后一卫星追上前一卫星并发生碰撞，只要将后者速率增大一些即可；
(D)一只绕火星飞行的宇宙飞船，宇航员从舱内慢慢走出，并离开飞船，飞船因质量减小所受万有引力减小故飞行速度减小。
8、B两颗行星A和B各有一颗卫星a和b，卫星轨道接近各自行星的表面，如果两行星的质量之比为M A/M B=P，两行
星半径之比为R A /R B =q ，则两个卫星的周期之比T a /T b 为（ ）
A ．Pq
B ．p q
C ．p q P /
D ．P q q /
9、B 科学家设想在太空设立太阳能卫星电站，先用硅太阳能电池将太阳能转化成电能，再利用微波—电能转换装置，将电能转换成微波向地面发送。
卫星电站的最佳位置是在1100km 的赤道上空。
此卫星电站的运行速度为（）
A ．3.1km/s
B ．7.2km/s
C ．7.9km/s
D ．11.2km/s
10、B 如图，有A 、B 两颗行星绕同一恒星O 做圆周运动，旋转方向相同，A 行星的周期为T 1，B 行星的周期为T 2，在某一时刻两行星第一次相遇(即两颗行星相距最近)，则经过时间t 1＝＿＿＿＿时两行星第二次相遇，经过时间t 2＝＿＿＿＿时两行星第一次相距最远。
11、B 已知某行星绕太阳运动的轨道半径为r ，周期为T ，太阳的半径是R ，则太阳的平均密度是________．
12、B 在某个星球表面以初速度v 竖直向上抛出一个物体，物体上升的最大高度为H ．已知该星球的直径为D ，那么环绕这个星球做匀速圆周运动的最大速度是________．
13、B 人造卫星绕地球在圆轨道上运行，若轨道距地面的高度等于地球半径的1.5倍，取地球的半径为m 106.46
⨯，设地面处的重力加速度22m/s πg =．计算这颗人造地球卫星的周期。
14、C 继神秘的火星之后，今年土星也成了全世界关注的焦点！经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后，美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日（北京时间7月1日）抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家族。
这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测！若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R 的土星上空离土星表面高h 的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n 周飞行时间为t 。
试计算土星的质量和平均密度。
15、C 两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。
现测得两星中心距离为R ，其运动周期为T ，求两星的总质量。
答案
1、A ，同步卫星绕地球近似作匀速圆周运动所需的向心力由同步卫星的地球间的万有引力提供。
设地球的质量为M ，
同步卫星的质量为m ，地球半径为R ，同步卫星距离地面的高度为h ，由F 引=F 向， G 2)(h R mM
+=m 22
4T π（R+h ）得：h =3224π
GMT -R ，可见同步卫星离地心的距离是一定的。
由G 2)
(h R mM +=m h R v +2
得：v =h R GM +,所以同步卫星的速度相同。
由G
2)(h R mM +=ma 得：a = G
2)(h R M +即同步卫星的向心加速度相同。
由以上各式均可看出地球同步卫星的除质量可以不同外，其它物理量值都应是固定的。
所以正确选项为A 。
2、A
3、AC
4、ABD
5、BD
6、BD
7、AB
8、D
9、B
10、2121T T T T - )
(22121T T T T - 。
11、3
23π3R GT r 。
12、H
D v
2。
13、物体在地球表面受到的万有引力为
mg R
GMm =2 可得2gR GM = 卫星绕地球做圆周运动，轨道半径是2.5R ，有
2
0220)5.2(π4)5.2(T m R R G M m = 解得卫星的周期是s 102.04⨯=T ．
14、设“卡西尼”号的质量为m ，土星的质量为M . “卡西尼”号围绕土星的中心做匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供.
22)2)(()(T h R m h R Mm G π+=+，其中n
t T =， 所以：23
22)(4Gt
h R n M +=π． 又33
4R V π=， 3232)(3R Gt h R n V M +⋅⋅==πρ。
15、设两星质量分别为M 1和M 2，都绕连线上O 点作周期为T 的圆周运动，星球1和星球2到O 的距离分别为l 1和l 2。
由万有引力定律和牛顿第二定律及几何条件可得
对M 1：G 221R M M ＝M 1（T π2）2 l 1 ∴M 2＝21224GT
l R π 对M 2：G 22
1R
M M ＝M 2（T π2）2 l 2 ∴M 1＝22224GT l R π 两式相加得M 1＋M 2＝2
224GT R π（l 1＋l 2）＝2
324GT R π。