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时间:2018-09-16
《高中物理 6.5宇宙航行(精讲优练课型)课时提升作业 新人教版必修2》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、课时提升作业(十一)宇宙航行(15分钟·50分)一、选择题(本题共5小题,每小题8分,共40分。多选题已在题号后标出)1.由于通信和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步卫星,这些卫星的()A.质量可以不同 B.轨道半径可以不同C.轨道平面可以不同D.速率可以不同【解析】选A。同步卫星的轨道平面与赤道平面重合,且具有确定的轨道半径、确定的速率、确定的周期,选项B、C、D错误。根据G=mr,可得G=r,所以卫星周期与卫星质量无关,同步卫星的质量是可以不同的,选项A正确。2.(2015·湛江高一检测)恒星演化发展到一定阶段,可能
2、成为恒星世界的“侏儒”——中子星,中子星的半径较小,一般在7~20km,但它的密度大得惊人。若中子星的半径为10km,密度为1.2×1017kg/m3,那么该中子星的第一宇宙速度约为()A.6km/sB.3×102km/sC.3×103km/sD.6×104km/s【解析】选D。根据v=和M=πR3·ρ可得v=≈6×104km/s,选项D正确。3.(2015·临沂高一检测)研究表明,地球自转在逐渐改变,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,且地球的质量、半径都不变,若干年后()A.近地卫星(以地球半径为轨道半径)的
3、运行速度比现在大B.近地卫星(以地球半径为轨道半径)的向心加速度比现在小C.同步卫星的运行速度比现在小D.同步卫星的向心加速度与现在相同【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)近地卫星的轨道半径等于地球半径,所以满足G=m。(2)随着地球自转周期增大,同步卫星的周期也增大。【解析】选C。近地卫星由万有引力提供向心力,据G=m知,近地卫星的运行速度v=,地球的质量和半径都不变,故运行速度大小不变,所以A错误;近地卫星向心力由万有引力提供,据G=ma知,卫星的向心加速度a=G,地球质量和半径都不变,故向心加速度保持不变,所以B错误;万有引
4、力提供圆周运动向心力,有G=m=mr,周期T=,由于地球自转周期变慢,故同步卫星的轨道高度r变大,又据v=知,轨道半径r变大,卫星的线速度变小,所以C正确;据C分析知,同步卫星的r变大,据向心加速度a=G知,向心加速度减小,故D错误。4.(多选)图中的甲是地球赤道上的一个物体,乙是“神舟十号”宇宙飞船(周期约90min),丙是地球的同步卫星,它们运行的轨道示意图如图所示,它们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法中正确的是()A.它们运动的向心加速度大小关系是a乙>a丙>a甲B.它们运动的线速度大小关系是v乙5、期T甲=24h,可计算出地球的密度ρ=D.已知乙运动的周期T乙及轨道半径r乙,可计算出地球质量M=【解析】选A、D。乙和丙都是人造卫星,由G=man=m可得an=G,v=,所以a乙>a丙,v乙>v丙,B错;又因为甲和丙的角速度相同,由an=ω2r可得,a丙>a甲,故a乙>a丙>a甲,A对;甲是赤道上的一个物体,不是近地卫星,故不能由ρ=计算地球的密度,C错;由G=mr乙可得,地球质量M=,D对。5.“神舟十号”与“天宫一号”在对接前,在各自轨道上运行,它们的轨道如图所示,假定它们都做匀速圆周运动,则()A.宇航员在“神舟十号”上不受地球6、引力作用B.“天宫一号”的运行周期比“神舟十号”长C.“天宫一号”的加速度比“神舟十号”大D.“神舟十号”运行速度较大,要减速才能与“天宫一号”对接【解析】选B。宇航员在“神舟十号”上也受地球引力作用,选项A错误;“神舟十号”与“天宫一号”在对接前,“天宫一号”的轨道半径大于“神舟十号”的轨道半径,根据G=mr可得:“天宫一号”的运行周期比“神舟十号”长,选项B正确;根据a=G可得:“天宫一号”的加速度比“神舟十号”小,选项C错误;“神舟十号”若减速,将做向心运动,会远离“天宫一号”的轨道,选项D错误。二、计算题(10分。要有必要的文字7、说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)6.(2015·潍坊高一检测)设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后,由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱,其过程如图所示。设轨道舱的质量为m,月球表面的重力加速度为g,月球的半径为R,轨道舱到月球中心的距离为r,引力常量为G,试求:(1)月球的质量。(2)轨道舱的速度和周期。【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)g为月球表面的重力加速度,与月球半径R有关,与卫星轨道半径r无关,注意r与R的区别。(2)月球质量可由月球表面的重力加速度表示。【解析】(1)设月球的质量为M,则在月球表面G=m8、′g,得月球质量M=g(2)设轨道舱的速度为v,周期为T,则G=m得:v=RG=mr得:T=答案:(1)g (2)R (25分钟·50分)一、选择题(本题共4小题,每小题8分,共32分。多选题已在题号后标出
5、期T甲=24h,可计算出地球的密度ρ=D.已知乙运动的周期T乙及轨道半径r乙,可计算出地球质量M=【解析】选A、D。乙和丙都是人造卫星,由G=man=m可得an=G,v=,所以a乙>a丙,v乙>v丙,B错;又因为甲和丙的角速度相同,由an=ω2r可得,a丙>a甲,故a乙>a丙>a甲,A对;甲是赤道上的一个物体,不是近地卫星,故不能由ρ=计算地球的密度,C错;由G=mr乙可得,地球质量M=,D对。5.“神舟十号”与“天宫一号”在对接前,在各自轨道上运行,它们的轨道如图所示,假定它们都做匀速圆周运动,则()A.宇航员在“神舟十号”上不受地球
6、引力作用B.“天宫一号”的运行周期比“神舟十号”长C.“天宫一号”的加速度比“神舟十号”大D.“神舟十号”运行速度较大,要减速才能与“天宫一号”对接【解析】选B。宇航员在“神舟十号”上也受地球引力作用,选项A错误;“神舟十号”与“天宫一号”在对接前,“天宫一号”的轨道半径大于“神舟十号”的轨道半径,根据G=mr可得:“天宫一号”的运行周期比“神舟十号”长,选项B正确;根据a=G可得:“天宫一号”的加速度比“神舟十号”小,选项C错误;“神舟十号”若减速,将做向心运动,会远离“天宫一号”的轨道,选项D错误。二、计算题(10分。要有必要的文字
7、说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)6.(2015·潍坊高一检测)设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后,由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱,其过程如图所示。设轨道舱的质量为m,月球表面的重力加速度为g,月球的半径为R,轨道舱到月球中心的距离为r,引力常量为G,试求:(1)月球的质量。(2)轨道舱的速度和周期。【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)g为月球表面的重力加速度,与月球半径R有关,与卫星轨道半径r无关,注意r与R的区别。(2)月球质量可由月球表面的重力加速度表示。【解析】(1)设月球的质量为M,则在月球表面G=m
8、′g,得月球质量M=g(2)设轨道舱的速度为v,周期为T,则G=m得:v=RG=mr得:T=答案:(1)g (2)R (25分钟·50分)一、选择题(本题共4小题,每小题8分,共32分。多选题已在题号后标出
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