2016_2017学年高中物理专题6.5宇宙航行练基础版新人教版必修2

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1、第六章万有引力与航天6.5宇宙航行课堂练习1.屮国北斗卫星导航系统(BDS)是屮国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。预vh2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图4所示是北斗导航系统小部分卫星的轨道示意图，已知弘b、c三颗卫星均做圆周运动，日是地球同步卫星，贝M)A.卫星a的角速度小于c的角速度B.卫星日的加速度大于"的加速度C.卫星臼的运行速度大于第一宇宙速度D.卫星方的周期大于24h【答案】A【解析】

2、由万有引力提供向心力得:MmG—'解得:A、a的轨道半径大于c的轨道半径，因此卫星。的角速度小于c的角速度，A正确：B、a的轨道半径与b的轨道半径相等，因此卫星d的加速度等于b的加速度，B错误:C、Q的轨道半径犬于地球半径，因此卫星。的运行速度小于第一宇宙速度，C错误；D、。的轨道半径与b的轨道半径相等，卫星0的周期等于a的周期，为24h,D错误;故选乩2.如图所示，卫星力、〃、C在相隔不远的不同轨道上，以地心为中心做匀速圆周运动，且运动方向相同，若某时刻三颗卫星恰好在同一直线上，则当卫星〃经过一个周期时，下列关于三颗

3、卫星的位置说法屮正确的是()ARC(也球卜.■・・・♦.・.•♦・.•A.三颗卫星的位置仍然在同一条直线上B.卫星力位置超前于〃，卫星C位置滞后于EC.卫星〃位置滞后于〃，卫星Gf立置超前于〃A.由于缺少条件，无法确定它们的位置关系【答案】B【解析】设地球质量为腮卫星质虽为m,根据万有引力和牛顿运动定律，有:Mm（2tir3G-—=m^—r,T=2列而,由于rA

4、的综合应用能力，向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用。3.2015年7月25H,我国发射的新一代北斗导航卫星，全部使用国产微处理器芯片（CPU）,圆了航天人的“屮国芯”Z梦，该卫星在圆形轨道运行速度卩满足（）A.v<7.^km/sB.7.^km/s16.7km/s【答案】A【解析】第一宇宙速度是物体在地球附近做匀速圆周运动必须具有的速度.而卫星在绕地球的轨道上作匀速圆周运动，轨道半径大于地球半径，根据卫星的速度公式卩可

5、知，卫星的速度小于第一宇宙速度,即卫星运行速度v<7.9km/s,故A正确，BCD错误。4.有关人造地球卫星，下列说法正确的是（）A.两颗轨道不同的卫星，其周期可能相等B.周期相同的两颗卫星，其机械能一定相同C.人造卫星环绕地球的运动周期可以等于70分钟D.在椭圆轨道上运行的卫星，其机械能不守恒【答案】A【解析】根据开普勒第三定律可知，詁K,可知轨道不同，但半长轴相同的两颗卫星，其Mmv*周期是相等的.故A正确；根据万有引力提供圆周运动的向心力，得G^=m—,卫星rr的动能为Ek二丄m/,解得竝=色如,可知周期相同的两

6、颗卫星，轨道半径可能相同，而其2*2r动能的大小与卫星的质量还有关，同时其重力势能的大小也与卫星的质量有关，所以它们的机械能不一定相同.故B错误；第一宇宙速度为7.9km/s,所以人造卫星环绕地球的运动周期最小为：£=遊=2x3.14x6400S=5087.6$-84.8mm,所以人造卫星环绕地球的运‘皿v,1.9km/s动周期不可能为70min.故C错误.在椭圆轨道上运行的卫星在运行的过程中，只有万有引力做功，动能与势能之间相互转化，其机械能守恒.故D错误；故选A.点睛：对于卫星问题，常常根据万有引力提供圆周运动向心

7、力，列出所求量的表达式，再进行分析.对于周期，可根据开普勒第三定律分析.4.据报道，我国自主研制的“嫦娥二号”探月飞行器环月飞行的高度距离月球表面100km,“嫦娥三号”探月飞行器落月制动前环月飞行的高度约为15km,若它们环月运行时均可视为圆周运动，则（）A.“嫦娥三号”环月运行的周期比“嫦娥二号”长B.“嫦娥三号”环月运行的速度比“嫦娥二号”大C.“嫦娥三号”环月运行时向心加速度比“嫦娥二号”小D.“嫦娥三号”环月运行时角速度比“嫦娥二号”小【答案】B【解析】根据卫星做匀速圆周运动时万有引力提供向心力得：晔=ma=

8、m^=m^r=—rTr周期T=二，“嫦娥二号”的轨道半径小大于“嫦娥三号”的轨道半径，所以“嫦娥三号”环月运行的周期比“嫦娥二号”短，故A错误;线速度v=嫦娥二号”的轨道半径小大于侔常娥三号”的轨道半径，所以“嫦娥三号”环月运行的速度比“嫦娥二号”大，故E正确；加速度。=弩嫦娥r二号”的轨道半径小大于“嫦娥三号”的轨道半径，所以“