2019_2020学年新教材高中物理第七章万有引力与宇宙航行第4节宇宙航行练习新人教版必修第二册.doc

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1、第4节宇宙航行(建议用时：30分钟)A组　学业达标练1．(2019·北师大附中期末)2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)．该卫星(　　)A．入轨后可以位于北京正上方B．入轨后的速度大于第一宇宙速度C．发射速度大于第二宇宙速度D．若发射到近地圆轨道所需能量较少解析：选D.同步卫星只能位于赤道正上方，A项错误；由＝知，卫星的轨道半径越大，卫星做匀速圆周运动的线速度越小，因此入轨后的速度小于第一宇宙速度(近地卫星的速度)，B项错误；同步卫星的发射速度大于第一宇宙速度，小于第二

2、宇宙速度，C项错误；若发射到近地圆轨道，所需发射速度较小，所需能量较少，D项正确．2．(多选)(2019·广东实验中学期末)我国已实现了载人航天飞行，并着手实施登月计划，在载人空间站围绕月球沿圆轨道运行时(　　)A．宇航员所受合外力总为零B．宇航员所受重力总为零C．宇航员不能用弹簧测力计测量物体的重力D．载人空间站离月球越远，宇航员所受到的重力越小解析：选CD.宇航员所受合外力提供做圆周运动的向心力，A错误；宇航员处于失重状态，但宇航员仍受重力的作用，B错误；宇航员处于失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力，C正确；根据＝m

3、g可知，载人空间站离月球越远，即r越大，宇航员所受到的重力越小，D正确．3．已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为(　　)A．3.5km/s　　B．5.0km/sC．17.7km/sD．35.2km/s解析：选A.由G＝m得，对于地球表面附近的航天器有：G＝，对于火星表面附近的航天器有：＝，由题意知M′＝M、r′＝，且v1＝7.9km/s，联立以上各式得v2≈3.5km/s，选项A正确．4．(多选)(2019·陕西商洛期末)2019年5月17日，7

4、我国成功发射第45颗北斗导航卫星，“北斗二号”系统定位精度由10米提升至6米．若在北斗卫星中有a、b两卫星，它们均环绕地球做匀速圆周运动，且a的轨道半径比b的轨道半径小，则(　　)A．a的周期小于b的周期B．a的线速度小于b的线速度C．a的加速度小于b的加速度D．a的角速度大于b的角速度解析：选AD.北斗卫星绕地球匀速圆周运动，根据万有引力提供圆周运动向心力：G＝mr＝m＝mrω2＝ma，由上可得周期为：T＝，a的轨道半径小，所以a的周期小，故选项A正确；由上可得线速度为：v＝，a的轨道半径小，所以其线速度大，故选项B错误；由

5、上可得加速度为：a＝G，a的轨道半径小，所以加速度大，故选项C错误；由上可得角速度为：ω＝，a的轨道半径小，所以角速度大，故选项D正确．5．(多选)“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气．下列说法正确的是(　　)A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B．如不加干预，在运行一段时间后，“天宫一号”的动能可能会增加C．如不加干预，“天宫一号”的轨道高度将缓慢降低D．航天员在“天宫一号”中处于失

6、重状态，说明航天员不受地球引力作用解析：选BC.本题虽为天体运动问题，但题中特别指出存在稀薄大气，所以应从变轨角度入手．第一宇宙速度和第二宇宙速度为发射速度，天体运动的速度为环绕速度，均小于第一宇宙速度，选项A错误；天体运动过程中由于大气阻力，速度减小，导致需要的向心力Fn＝减小，做近心运动，近心运动过程中，轨道高度降低，且万有引力做正功，势能减小，动能增加，选项B、C正确(功和能下章讲到);航天员在太空中受地球引力，地球引力全部提供航天员做圆周运动的向心力，选项D错误．6.(多选)(2019·重庆主城四区期末)如图所示，极地

7、轨道卫星的运行轨道可视为圆轨道，其轨道平面通过地球的南北两极．若已知一个极地轨道卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时所用时间为t，已知地球半径为R7(地球视为均匀球体)，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，由以上已知量可以求出：(　　)A．该卫星的运行周期B．该卫星距地面的高度C．该卫星的质量D．地球的质量解析：选ABD.一个极地轨道卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时所用时间为个周期，所以该卫星的运行周期T＝3t，故A正确；卫星做圆周运动的向心力由万有引力提

8、供，得：G＝mω2r＝mr，解得周期T＝，由黄金代换式GM＝gR2，由该卫星距地面的高度h＝r－R＝－R，故B正确；卫星围绕地球做圆周运动，卫星的质量被约掉了，所以不能求出该卫星的质量，故C错误；在地球表面有mg＝G，地球的质量M＝，故D正确．7.(2019·北京八中期末)如