《2017-2018学年高中物理 第六章 万有引力与航天 第5节 宇宙航行课时作业（含解析）新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理 第六章 万有引力与航天 第5节 宇宙航行课时作业（含解析）新人教版必修2（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章第五节 宇宙航行 基础夯实 一、选择题(单选题)1(湖北省孝感市七校联盟20162017学年高一下学期期中)以下关于宇宙速度的说法中正确的是(B)A第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度B第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度C地球同步卫星的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚解析：根据v可知，第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度，是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，选项A错误B正确；地球同步卫星的线速度小于第一宇宙速度，更小于第二宇宙速度，选项B错误；地球上的物体的速度若大于第三宇宙速度即可脱离
2、太阳的束缚，选项D错误；故选B。2请阅读短文，结合图示的情景，完成第(1)(3)题。2013年12月14日，“嫦娥三号”(“玉兔”号月球车和着陆器)以近似为零的速度实现了月面软着陆。下图为“嫦娥三号”运行的轨道示意图。(1)着陆器承载着月球车在半径为100km的环月圆轨道上运行过程中，下列判断正确的是(C)A月球车不受月球的作用力B着陆器为月球车提供绕月运动的向心力C月球车处于失重状态D月球车处于超重状态(2)“嫦娥三号”发射后直接进入椭圆形地月转移轨道，其发射速度为(B)A16.7km/sB大于7.9km/s，小于11.2km/sC7.9km/sD11.2km/s(3)“嫦娥三号”在下列位置
3、中，受到月球引力最大的是(B)A太阳帆板展开的位置B月球表面上的着陆点C环月椭圆轨道的近月点 D环月椭圆轨道的远日点解析：(1)月球车在月球的引力作用下绕月球运动，A、B错；月球车在轨道运行时处于失重状态，C正确，D错误。(2)发射速度应大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故B正确，A、C、D错误。(3)根据万有引力定律可知离月球最近的地点，受月球的引力最大，故B正确。3(原创题)2017年4月22日，我国的“天舟一号”飞船与“天宫二号”成功对接。假设“天舟一号”与“天宫二号”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(C)A使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然
4、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解析：为了实现飞船与空间实验室的对接，必须使飞船在较低的轨道上加速做离心运动，上升到空间实验室运动的轨道后逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接，选项C正确。4不可回收的航天器在使用后，将成为太空垃圾。如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此有如下说法，正确的是(B)A离地越低的太空垃圾运行周期越
5、大B离地越高的太空垃圾运行角速度越小C由公式v得，离地越高的太空垃圾运行速率越大D太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞解析：由m2Rmma可知，绕地球运行的卫星或者太空垃圾随着离地面的高度的增大，它们的线速度、角速度、向心加速度均变小，而周期变大，故B正确，A、C错误；在同一轨道的太空垃圾和航天器运行速度相等，又因为它们同向飞行，故不会相撞，D错误。二、非选择题5(山东省青州、临朐、安丘20162017学年高一下学期期中)某火星探测器登陆火星后，在火星表面h高处静止释放一钢球，经时间t落地，已知火星半径为R，引力常量为G。求：(1)火星的质量；(2)若该探测器要再次起飞成为火星的卫星
6、，需要的最小发射速度大小。答案：(1)(2)解析：(1)设火星表面的重力加速度为g，hgt2，火星质量为M，mg，解得：M；(2)最小发射速度为v，mgm，解得：v 能力提升 一、选择题(13题为单选题，4、5题为多选题)1(浙江省台州市书生中学20162017学年高一下学期检测)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解析：本题考查万有引力定律在天体中的应用，解题的关键是明确万有引力提供了卫星的向心力。由Gma，得卫星的向心加速度与行星的质量成正比
7、，即甲的向心加速度比乙的小，选项A正确；由Gmr，得甲的运行周期比乙的大，选项B错误；由Gmr2，得甲的角速度比乙的小，选项C错误；由Gm，得甲的线速度比乙的小，选项D错误。2(辽师大附中20152016学年高一下学期模块测试)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，下列说法正确的是(B)Ab、c的线速度大小相等，且大于a的线速度Bb、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度Cc加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cDa卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将减小解析：因为b、c在同一轨道上运行，故其线速度大小、加速度大小均相等。又b、c轨道半径大于
8、a的轨道半径，由v知，vbvcva，故A选项错；由加速度a可知abacaa，故B选项正确。当c加速时，c受到的万有引力F，故它将做向心运动。所以无论如何c也追不上b，b也等不到c，故C选项错。对a卫星，当它的轨道半径缓慢减小时，在转动一段较短时间内，可近似认为它的轨道半径未变，视为稳定运行，由v知，r减小时v逐渐增大，故D选项错误。32011年4月10日4时47分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将第八颗北斗导航卫星送入太空轨道。“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成(如图所示)，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星平均分布
9、在倾角55度的三个平面上，轨道高度约为21500公里，静止轨道卫星的高度约为36000公里，地球半径约为6400公里。已知0.53，下列关于北斗导航卫星的说法正确的是(C)A静止轨道卫星的向心加速度比中轨道卫星大B静止轨道卫星和中轨道卫星的线速度均大于地球的第一宇宙速度C中轨道卫星的周期约为12.7hD地球赤道上随地球自转物体的向心加速度比静止轨道卫星大解析：静止轨道卫星即地球同步卫星离地面的高度大于中轨道卫星，所以a静a中，A错；第一宇宙速度是最大的环绕速度，静止轨道卫星和中轨道卫星的线速度均小于第一宇宙速度，B错。由开普勒第三定律得T中12.7h，C正确；由a2r可知，D错。4(曲阜师大附
10、中20152016学年高一下学期检测)如图所示是某次同步卫星发射过程的示意图，先将卫星送入一个近地圆轨道，然后在P处点火加速，进入椭圆转移轨道，其中P是近地点，Q是远地点，在Q点再次点火加速进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道的运行速率为v1，加速度大小为a1；在P点短时间点火加速之后，速率为v2，加速度大小为a2；沿转移轨道刚到达Q点速率为v3，加速度大小为a3；在Q处点火加速之后进入圆轨道，速率为v4，加速度大小为a4，则(BC)Av1v2a1a2 Bv1v2a1a2Cv3v4a3a4 Dv3v4a3a4解析：卫星在近地圆轨道上运行时所受到的万有引力大小保持不变，由Gma可知a1a2，在P点短
11、时间点火加速之后卫星的速率增大，故v1v2，所以A错，B对。卫星在Q点点火加速，故v3v4；从Q点进入圆轨道后卫星离地面的高度将保持不变，由Gma可知a3a4，所以C对，D错。5为纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年，2009年被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年。我国发射的“嫦娥”一号卫星绕月球经过一年多的运行，完成了既定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月。如图为“嫦娥”一号卫星撞月的模拟图，卫星在控制点1开始进入撞月轨道。假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G。根据题中信息，以下说法正确的是(AC)A可以求出月球的质量B可以求出月球对“嫦娥”一
12、号卫星的引力C“嫦娥”一号卫星在控制点1处应减速D“嫦娥”一号在地面的发射速度大于11.2km/s解析：由GmR可得M，选项A正确；月球对“嫦娥”一号卫星的引力FG，因不知道卫星的质量，故月球对卫星的引力不能求得，选项B错误；卫星在控制点1减速时，万有引力大于向心力，卫星做向心运动，半径减小，进入撞月轨道，选项C正确；若发射速度大于11.2km/s，会脱离地球的束缚，不可能绕月球转动，选项D错误。二、非选择题6如图所示，A是地球同步卫星，另一个卫星B的圆轨道位于赤道平面内，距离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。(1)卫星B的运行周期是多
13、少？(2)如果卫星B的绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，求至少再经过多长时间，它们再一次相距最近？答案：(1)2(2)解析：(1)由万有引力定律和向心力公式得Gm(Rh)Gmg联立解得TB2(2)由题意得(B0)t2由得B代入得t在校园的时候曾经梦想去桂林，到那山水甲天下的阳朔仙境，漓江的水呀常在我心里流，去那美丽的地方是我一生的期望，有位老爷爷他退休有钱有时间，他给我描绘了那幅美妙画卷，刘三姐的歌声和动人的传说，亲临其境是老爷爷一生的心愿，我想去桂林呀，我想去桂林，可是有时间的时候我却没有钱，我想去桂林呀，我想去桂林，可是有了钱的时候我却没时间7
