人教版高中物理必修二第6章万有引力与航天 6.5宇宙航行练习题
人教版高中物理必修二课后练习答案详解
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- 人教版高中物理Ⅱ课后习题答案
第五章：曲线运动
第1节 曲线运动
1. 答：如图6－12所示，在A、C位置头部的速度与入水时速度v方向相同；在B、D位置头部的速度与入水时速度v方向相反。
图6－12
2. 答：汽车行驶半周速度方向改变180°。汽车每行驶10s，速度方向改变30°，速度矢量示意图如图6－13所示。
图6－13
3. 答：如图6－14所示，AB段是曲线运动、BC段是直线运动、CD段是曲线运动。
图6－14
第2节 质点在平面内的运动
1. 解：炮弹在水平方向的分速度是vx＝800×cos60°＝400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是vy＝800×sin60°＝692m/s。如图6－15。
图6－15
2. 解：根据题意，无风时跳伞员着地的速度为v2，风的作用使他获得向东的速度v1，落地速度v为v2、v1的合速度（图略），即： yvxvv60ABCD1v1v30ABCDWORD格式-精品资料分享
- 222212456.4/vvvms，速度与竖直方向的夹角为θ，tanθ＝0.8，θ＝38.7°
3. 答：应该偏西一些。如图6－16所示，因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v1，击中目标的速度v是v1与炮弹射出速度v2的合速度，所以炮弹射出速度v2应该偏西一些。
图6－16
4. 答：如图6－17所示。
图6－17
第3节 抛体运动的规律
1. 解：（1）摩托车能越过壕沟。摩托车做平抛运动，在竖直方向位移为y＝1.5m＝212gt
经历时间230.559.8ytssg在水平方向位移x＝vt＝40×0.55m＝22m＞20m所以摩托车能越过壕沟。一般情况下，摩托车在空中飞行时，总是前轮高于后轮，在着地时，后轮先着地。（2）摩托车落地时在竖直方向的速度为vy＝gt＝9.8×0.55m/s＝5.39m/s摩托车落地时在水平方向的速度为vx＝v＝40m/s摩托车落地时的速度：
人教版(2019)高一物理 必修 第二册 第七章 万有引力和宇宙航行 单元测试(含答案)
专题三:万有引力与宇宙航行
丰台二中
1.海王星是绕太阳运动的一颗行星，它有一颗卫星叫海卫1。若将海王星绕太阳的运动和海卫1 绕海王星的运动均看作匀速圆周运动，则要计算海王星的质量，需要知道的量是（引力常量G为已知量）
A.海卫 1 绕海王星运动的周期和半径
B.海王星绕太阳运动的周期和半径
C.海卫 1 绕海王星运动的周期和海卫 1 的质量
D.海王星绕太阳运动的周期和太阳的质量
答案:A
2．“嫦娥一号”成功发射后，探月成为同学们的热门话题．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．按这位同学的方案，绕月卫星的环绕速度为
A．hRv20 B．Rhv20 C．hRv20 D．Rhv20
答案:A
3．如图所示，a、b、c是在地球大气层外同一平面内的圆形轨道上绕逆时针方向运动的3颗卫星，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c
D．a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大
答案:D
4. 我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min，如果把它绕地球的运动看做是匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比，下列判断中正确的是（ ）
A．飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径
B．飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度
C．飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度
D．飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度
答案: C
5．星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2＝2v1。已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6。不计其它星球的影响。则该星球的第二宇宙速度为
【人教版】高中物理必修二全册优秀教案：第六章万有引力与航天第5节宇宙航行
5．宇宙航行
三维目标
知识与技能
1．了解人造卫星的有关知识；
2．知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。
过程与方法
通过用万有引力定律推导第一宇宙速度，培养学生运用知识解决问题的能力。
情感、态度与价值观
1．通过介绍我国在卫星发射方面的情况，激发学生的爱国热情；
2．感知人类探索宇宙的梦想．促使学生树立献身科学的人生价值观。
教学重点
第一宇宙速度的推导。
教学难点
运行速率与轨道半径之间对应的关系。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习。
教具准备
多媒体课件
教学过程
［新课导入］
1957年前苏联发射了第一颗人造地球卫星，开创了人类航天时代的新纪元。我国在70年代发射第一颗卫星以来，相继发射了多颗不同种类的卫星，掌握了卫星回收技术和“一箭多星”技术，1999年发射了“神舟”号试验飞船。
随着现代科学技术的发展，我们对人造卫星已有所了解，那么地面上的物体在什么条件下才能成为人造卫星呢？人造卫星的轨道半径和它的运动速率之间有什么关系呢？这节课，我们要学习有关人造地球卫星的知识。
［新课教学］
一、人造地球卫星
1．牛顿的设想
在高山上用不同的水平初速度抛出一个物体，不计空气阻力，它们的落地点相同吗？
它们的落地点不同，速度越大，落地点离山脚越远。因为在同一座高山上抛出，它们在空中运动的时间相同，速度大的水平位移大，所以落地点也较远。
假设被抛出物体的速度足够大，物体的运动情形又如何呢？
如果地面上空有一个相对于地面静止的物体，它只受重力的作用，那么它就做自由落体运动，如果物体在空中具有一定的初速度，且初速度的方向与重力的方向垂直，那么它将做平抛运动，牛顿曾设想过：从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也一次比一次离山脚远，如果没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗绕地球运动的人造地球卫星，简称人造卫星。
2．人造地球卫星
人教版(2019)高一物理必修第二册第七章新教材新习题学案专题六：万有引力和宇宙航行 无答案
【行星的运动】
1. 地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。（这只是个粗略的说法。在天文学中，“天文单位”有严格的定义，用符号AU表示。）已知火星公转的轨道半径是1.5 AU，根据开普勒第三定律，火星公转的周期是多少个地球日？
2. 开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。如果一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动，它在离地球最近的位置（近地点）和最远的位置（远地点），哪点的速度比较大？
3. 在力学中，有的问题是根据物体的运动探究它受的力，有的问题则是根据物体所受的力推测它的运动。这一节的讨论属于哪一种情况？你能从过去学过的内容或做过的练习中各找出一个例子吗？
4. 对于这三个等式来说，有的可以在实验室中验证，有的则不能，这个无法在实验室验证的规律是怎么得到的？
【万有引力定律】
1.既然任何物体间都存在着引力，为什么当两个人接近时他们不会吸在一起？我们通常分析物体的受力时是否需要考虑物体间的万有引力？请你根据实际情况，应用合理的数据，通过计算说明以上两个问题。
2. 你在读书时，与课桌之间有万有引力吗？如果有，试估算一下这个力的大小，它的方向如何？
3.大麦哲伦云和小麦哲伦云是银河系外离地球最近的星系（很遗憾，在北半球看不见）。大麦哲伦云的质量为太阳质量的1010倍，即2.0×1040 kg，小麦哲伦云的质量为太阳质量的109倍，两者相距5×104光年，求它们之间的引力。
4.太阳质量大约是月球质量的2.7×107倍，太阳到地球的距离大约是月球到地球距离的3.9×102
倍，试比较太阳和月球对地球的引力。
5. 木星有4颗卫星是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中三颗卫星的周期之比为1∶2∶4。小华同学打算根据万有引力的知识计算木卫二绕木星运动的周期，她收集到了如下一些数据。
木卫二的数据：质量4.8×1022 kg、绕木星做匀速圆周运动的轨道半径6.7×108 m。
高中物理人教版必修2习题：第六章 万有引力与航天 第1节 行星的运动 含答案
- 1 - 6.1 行星的运动
1.根据开普勒行星运动规律推论出下列结论中，哪个是错误的( )
A.人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上
B.同一卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相同
C.不同卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相同
D.同一卫星绕不同行星运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等
2．银河系中有两颗行星环绕某恒星运转，从天文望远镜中观察它们的运转周期为27：1，则它们的轨道半长轴比是（ ）
A. 3：1 B. 9：1 C. 27：1 D. 1：9
3．下列说法中符合开普勒对行星绕太阳运动的描述是( )
A.所有的行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B.行星绕太阳运动时，太阳在椭圆的一个焦点上
C.行星从近日点向远日点运动时，速率逐渐增大D.离太阳越远的行星，公转周期越长
5．两个质量分别是m1和m2的行星，它们绕太阳运行的轨道半径分别等于，则它们运行周期的比等于（ ）
A．3/221RR B. 3/212RR C. 12mm D. 21mm
6. 我国的人造卫星围绕地球的运动，有近地点和远地点，由开普勒定律可知卫星在远地点运动速率比近地点运动的速率小，如果近地点距地心距离为R1，远地点距地心距离为R2，则该卫星在远地点运动速率和近地点运动的速率之比为（ ）
A．12RR B. 21RR C. 12RR D. 21RR
7．下面关于丹麦天文学家第谷，对行星的位置进行观察所记录的数据，说法正确的是
( )
A．这些数据在测量记录时误差相当大 B．这些数据说明太阳绕地球运动
C．这些数据与以行星绕太阳做匀速圆周运动为模型得到的结果相吻合
人教版高中物理必修二高一第六章万有引力与航天测试A卷(基础)
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人教版高中物理必修二高一第六章万有引力与航天测试A卷（基础）
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高一物理必修二第六章《万有引力与航天》测试卷 A卷
满分100分，考试时间90分钟
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，全部选对的得3分，错选或不答的不得分．）
1．牛顿有句名言：“如果说我比笛卡尔看得更远，那是因为我站在巨人的肩上．”就牛顿发现万有引力定律而言，起关键作用的这位“巨人”是指 ( )
A．伽利略 B．哥白尼 C．开普勒 D．胡克
2．关于开普勒行星运动的公式kTR23，以下理解正确的是 （ ）
A．所有行星的轨道都是圆，R是圆的半径
B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的长半轴为R月，周期为T月，则：2323TRT月月地地＝R
C．T表示行星运动的自转周期
D．T表示行星运动的公转周期
3．对于两个物体间的万有引力的表达式221rmmGF，下列说法正确的是（ ）
A．公式中的G是引力常量，它是由实验得出的而不是人为规定的
B．当两物体的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大
C．相互作用的两个物体，质量大的受到的引力大，质量小的受到的引力小
D．两个物体间的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
4．下列各组物理数据中，能够估算出月球质量的是( )
①月球绕地球运行的周期及月、地中心间的距离
②绕月球表面运行的飞船的周期及月球的半径
③绕月球表面运行的飞船的周期及线速度 ④月球表面的重力加速度
A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①④
人教版(新教材)高中物理必修2第二册章末检测3：万有引力与宇宙航行
人教版(新教材)高中物理必修第二册课时作业
1 章末自测卷(三)
(时间：45分钟，满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分。其中1～6题为单项选择题，7～10题为多项选择题。全部选对的得6分，选对但不全的得4分，错选和不选的得0分)
1.第一宇宙速度是用r＝R地计算出来的，实际上人造地球卫星轨道半径都是r>
R地，那么圆周轨道上的人造卫星的线速度都( )
A.等于第一宇宙速度 B.大于第一宇宙速度
C.小于第一宇宙速度 D.以上三种情况都可能
『解析』 由GMmr2＝mv2r可得v＝GMr，故实际卫星的线速度都小于第一宇宙速度，选项C正确。
『答案』 C
2.(2020·吴江汾湖中学高一月考)下列说法中正确的是( )
A.开普勒在研究行星运动规律的基础之上提出了万有引力定律
B.牛顿通过扭秤实验测出了万有引力常量G的数值
C.第一宇宙速度是7.9 m/s
D.海王星被称为“笔尖下的行星”
『解析』 牛顿在研究行星运动规律的基础之上提出了万有引力定律，A错误；卡文迪什通过扭秤实验测出了万有引力常量G的数值，B错误；第一宇宙速度是
7.9 km/s，C错误；海王星是通过万有引力定律预测且发现存在的行星，被称为“笔尖下的行星”，D正确。
『答案』 D
3.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人教版(新教材)高中物理必修第二册课时作业
2 倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则( )
A.金星表面的重力加速度是火星的kn倍
B.金星的“第一宇宙速度”是火星的kn倍
C.金星绕太阳运动的加速度比火星小
D.金星绕太阳运动的周期比火星大
『解析』 由黄金代换GM＝gR2可知g＝GMR2，所以g金g火＝M金R2火M火R2金＝kn2，故选项A错误；由“第一宇宙速度”的定义可知GMmR2＝mv2R得v＝GMR，所以v金v火＝M金R火M火R金＝kn，故选项B正确；由GMmr2＝ma＝mr4π2T2知轨道半径越大，加速度越小，周期越大，即金星做圆周运动的加速度较大，周期较小，故选项C、D错误。
【成才之路】高中新课标人教版物理必修二第六章万有引力与航天第五节宇宙航行
【成才之路】⾼中新课标⼈教版物理必修⼆第六章万有引
⼒与航天第五节宇宙航⾏
第6章第5节
基础夯实1．(⼴东滨河中学08～09学年⾼⼀下学期期中)地球同步卫星与静⽌在地⾚道上的物体⽐较，下列物理量相同的是()
A．线速度
B．⾓速度
C．向⼼加速度
D．周期
2．随着“天宫”计划的实施，我国的航天员⼈数及航天员在太空中停留的时间逐渐增加，体育锻炼成了⼀个必不可少的环节．下列器材最适合航天员在轨道舱中锻炼时使⽤的是()A．哑铃
B．弹簧拉⼒器
C．单杠
D．徒⼿跑步机
解析：跳出思维定势是解决本题的关键．⼤多数的运动器材是靠⾃⾝或运动者的“重量”发挥作⽤的，⼀到“失重”的环境它们就完全派不上⽤场，⽽“太空”正是这样⼀个环境——在太空中的⼀切物体处于完全失重状态．3．(蚌埠⼆中09～10学年⾼⼀下学期期中)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
4．(2009年青岛模拟)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
【人教版】高一物理必修二突破精练：分层训练·进阶冲关 6.5 宇宙航行
分层训练·进阶冲关
A组 基础练(建议用时20分钟)
1.据报道,“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行的圆形轨道距月球表面分别约为200 km和100 km,运动速率分别为v1和v2,那么v1和v2的比值为(月球半径取1 700 km) (C)
A. B. C. D.
2.(多选)在研究宇宙发展演变的理论中,有一说法叫作“宇宙膨胀学说”,宇宙是由一个大爆炸的火球开始形成的,大爆炸后各星球以不同的速度向外运动,这种学说认为万有引力常量G在缓慢地减小,根据这一理论,在很久很久以前,太阳系中的地球的公转情况与现在相比 ( B、C )
A.公转半径R较大 B.公转周期T较小
C.公转速率较大 D.公转角速度ω较小
3.如图,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(A)
A.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
4.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
(B)
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
C.b、c的角速度大小相等,且小于a的角速度
D.a、c的线速度大小相等,且小于d的线速度
5.“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 (A)
A.静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的2倍
B.静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的2倍
C.静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的
D.静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的
2019-2020学年高中物理专题6.5宇宙航行测基础版新人教版必修2.doc
2019-2020学年高中物理专题6.5宇宙航行测基础版新人教版必修2
一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中. 1~6题只有一项符合题目要求；7~8题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1．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飞行的最大速度
B. 它是人造地球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近地点的速度
【答案】D
注意第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．
2．以下关于宇宙速度的说法中正确的是（ ）
A. 第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度
B. 对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，远地点速度一定小于在同高度圆轨道上的运行速度
C. 对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，近地点速度一定在7.9 km/s－11.2 km/s之间
D.在地球表面发射一个物体并使它绕月球运动，发射速度必须大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度
【答案】B
【解析】根据GMvr可知，第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大环绕速度，选项A错误；对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，到达远地点时必须要加速才能进入同高度的圆轨道，故远地点速度一定小于在同高度圆轨道上的运行速度，选项B正确；对于绕地球运动的卫星，如果近地点在地球表面附近时，卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s而小于11.2 km/s时，卫星将沿椭圆轨道运行，选项C错误；根据万有引力提供向心力，在半径一定的情况下，速度越大，所需要的向心力越大．如果向心力不足，物体将做离心运动．物体在地球表面轨道上运动时，受到的向心力刚好对应的速度就是7.9km/s．超过就要做离心运动．而要完全脱离地球引力，需要的速度为11.2km/s．所以，当速度在7.9--11.2km/s之间时．人造卫星既不能保持在地球附近做圆周运动，又无法完全逃离地球．最终轨迹就是一个椭圆，故D错误．故选B.