02第13讲人造卫星宇宙速度作业手册.docxVIP

第13讲人造卫星宇宙速度(限时40分钟)

1.天通一号卫星移动通信系统由多颗地球同步轨道移动通信卫星组成.通过查询,其中一颗倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星,它的运转周期也是24小时,如图所示,关于该卫星说法正确的是 ()

A.该卫星可定位在北京的正上空

B.该卫星与地球静止轨道卫星的向心加速度大小是不等的

C.该卫星的发射速度v≤7.9km/s

D.该卫星的角速度与放在北京地面上物体随地球自转的角速度大小相等

2.[2023·福建三明模拟]2020年12月3日,嫦娥五号上升器携带月壤样品成功回到预定环月轨道,这是我国首次实现地外天体起飞.环月轨道可以近似为圆轨道,已知轨道半径为r,月球质量为M,引力常量为G.则上升器在环月轨道运行的速度为 ()

A.GMr2 B.

C.GMr2 D

3.[2023·北京卷]2022年10月9日,我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”成功发射,实现了对太阳探测的跨越式突破.“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动,距地面高度约为720km,运行一圈所用时间约为100分钟.如图所示,为了随时跟踪和观测太阳的活动,“夸父一号”在随地球绕太阳公转的过程中,需要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向,使太阳光能照射到“夸父一号”,下列说法正确的是 ()

A.“夸父一号”的运行轨道平面平均每天转动的角度约为1°

B.“夸父一号”绕地球做圆周运动的速度大于7.9km/s

C.“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度大于地球表面的重力加速度

D.由题干信息,根据开普勒第三定律,可求出日地间平均距离

4.2022年10月12日15时45分,“天宫课堂”第三课在中国空间站问天实验舱正式开讲!神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲面向广大青少年进行太空授课.已知问天实验舱每90分钟左右绕地球一圈,其运行轨道视为圆轨道,下列说法正确的是 ()

A.问天实验舱的线速度略大于第一宇宙速度

B.问天实验舱的角速度比地球同步卫星的大

C.问天实验舱的加速度比地球同步卫星的小

D.图中的三名航天员在实验舱中“静止”不动时处于平衡状态

5.(多选)地球同步卫星离地心的距离为r,运行速率为v1,向心加速度大小为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2,地球的第一宇宙速度为v2,地球半径为R.下列关系式正确的是()

A.=a1a2r2

C.=v1v2Rr

6.(多选)2021年3月15日13时29分,嫦娥五号轨道器在地面飞控人员精确控制下成功被日地拉格朗日L1点捕获,这也是我国首颗进入日地L1点探测轨道的航天器.已知太阳和地球所在的连线上有如图所示的3个拉格朗日点,飞行器位于这些点上时,在太阳与地球引力的共同作用下,可以保持与地球同步绕太阳做匀速圆周运动.下列说法正确的是 ()

A.飞行器在L1点绕太阳飞行的加速度小于地球绕太阳飞行的加速度

B.飞行器在L1点处于平衡状态

C.飞行器A在L1点绕太阳飞行的动能小于飞行器B在L2点绕太阳飞行的动能

D.飞行器A在L1点绕太阳飞行的角速度等于飞行器B在L2点绕太阳飞行的角速度

7.[2023·厦门模拟]由中山大学发起的空间引力波探测工程“天琴计划”拟对一个超紧凑双白矮星系统产生的引力波进行探测.该计划采用三颗相同的卫星(SC1、SC2、SC3)构成一个等边三角形陈列,三角形边长约为地球半径的27倍,地球恰好处于三角形中心,卫星将在以地球为中心的圆轨道上运行,如图所示(只考虑卫星和地球之间的引力作用),则 ()

A.卫星绕地球运行的周期大于近地卫星的运行周期

B.卫星绕地球运行的向心加速度大于近地卫星的向心加速度

C.卫星绕地球运行的速度等于第一宇宙速度

D.卫星的发射速度应大于第二宇宙速度

8.[2023·湖南卷]根据宇宙大爆炸理论,密度较大区域的物质在万有引力作用下,不断聚集可能形成恒星.恒星最终的归宿与其质量有关,如果质量为太阳质量的1~8倍将坍缩成白矮星,质量为太阳质量的10~20倍将坍缩成中子星,质量更大的恒星将坍缩成黑洞.设恒星坍缩前后可看成质量均匀分布的球体,质量不变,体积缩小,自转变快.不考虑恒星与其他物体的相互作用.已知逃逸速度为第一宇宙速度的2倍,中子星密度大于白矮星.根据万有引力理论,下列说法正确的是 ()

A.同一恒星表面任意位置的重力加速度相同

B.恒星坍缩后表面两极处的重力加速度比坍缩前的大

C.恒星坍缩前后的第一宇宙速度不变

D.中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度

9.[2023·湖北荆州模拟]2023年10月31日8时11分,神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,圆满完成150多天在轨空间任务.航空总局飞船控制中心记录了一幅卫星运行轨迹图,如图所示,它记录了“神舟十六号”飞船在地球表