人教版高中物理必修第二册课后习题 第7章 4 宇宙航行.docVIP

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4宇宙航行

课后·训练提升

学考过关检验

一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)

1.某位同学设想了人造地球卫星轨道(卫星发动机关闭),其中不可能的是()

答案:D

解析:人造地球卫星靠万有引力提供向心力,做匀速圆周运动,万有引力的方向指向地心,所以圆周运动的圆心是地心。故选项A、B、C正确,D错误。

2.关于宇宙速度,下列说法正确的是()

A.第一宇宙速度是能使人造地球卫星飞行的最小发射速度

B.第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度

C.第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时的最大速度

D.第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度

答案:A

解析:第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度,也是地球卫星绕地球飞行的最大速度,选项A正确,B错误;第二宇宙速度是在地面上发射物体,使之成为绕太阳运动或绕其他行星运动的人造卫星所必需的最小发射速度,选项C错误;第三宇宙速度是在地面上发射物体,使之飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小发射速度,选项D错误。

3.关于静止卫星的描述正确的是()

A.静止卫星的轨道与赤道是同心圆

B.静止卫星的轨道高度可以是任意高度

C.静止卫星的周期与月球的公转周期相同

D.静止卫星转向与地球的转向相反

答案:A

解析:静止卫星的轨道与赤道是同心圆,圆心是地心,A正确;静止卫星的周期与地球自转周期相等,小于月球的公转周期,根据T=2πr3

4.三颗人造地球卫星A、B、C在同一平面内沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动,且绕行方向相同,已知RARBRC。若在某一时刻,它们正好运行到同一条直线上,如图所示。那么再经过卫星A的14

答案:C

解析:由Gm地mr2=m2πT2r可得,人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动的周期T=2πr3Gm地

5.北斗卫星导航系统中部分卫星的轨道示意图如图所示,已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星,则()

A.卫星a的角速度的大小小于c的角速度的大小

B.卫星a的向心加速度的大小大于b的向心加速度的大小

C.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度

D.卫星b的周期大于24h

答案:A

解析:由Gm地mr2=mω2r可得ω=Gm地r3,轨道半径越大,角速度越小,故卫星a的角速度的大小小于c的角速度的大小,选项A正确;由Gm地mr2=ma可得a=Gm

6.我国发射的神舟七号载人飞船,与神舟六号飞船相比,它在较低的轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图所示,下列说法错误的是()

A.神舟七号的角速度较大

B.神舟七号的线速度较大

C.神舟七号的周期更长

D.神舟七号的向心加速度较大

答案:C

解析:根据人造卫星的万有引力等于向心力,得Gm0mr2=m4π2T2r=mω2r=mv

二、非选择题

7.某行星的质量为地球质量的16倍,半径为地球半径的4倍,已知地球的第一宇宙速度为7.9km/s,该行星的第一宇宙速度是多少?

答案:15.8km/s

解析:根据Gm0m

得第一宇宙速度v=G

因为行星的质量为地球质量的16倍,半径为地球半径的4倍,则行星第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的2倍。所以行星的第一宇宙速度v=7.9×2km/s=15.8km/s。

选考素养提升

一、选择题Ⅰ(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)

1.已知某星球的平均密度是地球平均密度的n倍,半径是地球半径的k倍,地球的第一宇宙速度为v,则该星球的第一宇宙速度为()

A.nkv B.kn

C.nkkv D.nkv

答案:B

解析:由Gm地mr2=mv2r,得v=Gm地r,将m地=4

2.在地球的卫星中有两类卫星的轨道比较特殊,一是极地卫星,二是同步卫星。已知某极地卫星的运行周期为12h,则下列关于极地卫星和同步卫星的描述正确的是()

A.该极地卫星的运行速度一定小于同步卫星的运行速度

B.该极地卫星的向心加速度的大小一定大于同步卫星的向心加速度的大小

C.该极地卫星的发射速度一定大于同步卫星的发射速度

D.该极地卫星和同步卫星均与地面相对静止

答案:B

解析:由Gm地mr2=mv2

3.北斗卫星导航系统由多颗卫星组成,其中有几颗是静止卫星,下列关于这几颗静止卫星的说法正确的是()

A.它们都是相对地面静止

B.它们都定点在我国领土上空

C.它们的周期不同,但都是地球自转周期的整数倍

D.它们的高度不同,但都是地球半径的整数倍

答案:A

解析:静止卫星,即与地面保持相对静止,与地球自转周期相同,其定位于赤道上空,距离地面的高度为定值,选项A正确,B、C、D错误。

4.有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,每天上午同一时刻在海南的正上方。已知地球半径为R,地表重力加速度为g,卫星轨道半径