2020_2021学年高中物理第六章万有引力与航天5宇宙航行课时作业含解析新人教版必修220210224111.doc

《2020_2021学年高中物理第六章万有引力与航天5宇宙航行课时作业含解析新人教版必修220210224111.doc》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、宇宙航行(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.(2020·西城区高一检测)2019年10月11日,中国火星探测器首次公开亮相,暂命名为“火星一号”,计划于2020年发射,并实现火星的着陆巡视。已知火星的直径约为地球的53%,质量约为地球的11%,请通过估算判断以下说法正确的是(　　)A.火星表面的重力加速度小于9.8m/s2B.探测器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力C.探测器在火星表面附近的环绕速度等于7.9km/sD.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度【解析】选A。设火星质量为M0,半径为r,地球质量为M,半径为R,

2、根据题意可知M0≈M,r≈R。根据黄金替代公式GM=gR2可得地球和火星表面重力加速度为g=,g0===·=g

3、的周期,就可以推知火星的密度【解析】选B。轨道Ⅱ为椭圆,飞船在近地点速度大,远地点速度小,故在P点的速度大于在Q点的速度,故A正确;飞船由轨道Ⅰ变为轨道Ⅱ时需在P点加速做离心运动,故在轨道Ⅰ上经过P点的速度小于在轨道Ⅱ上经过P点的速度,故B错误;根据ma=G有a=即加速度相同,故C正确;若轨道Ⅰ贴近火星表面,测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期T,由=ρ=,V=R3得ρ=故D正确。3.(多选)法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》中指出:两个质量相差悬殊的天体(如太阳和地球)所在同一平面有5个特殊点,如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示,若飞行器位于这些点上,会在

4、太阳与地球引力共同作用下,可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动,人们称之为拉格朗日点。若发射一颗卫星定位于拉格朗日点L2,下列说法正确的是(　　)A.该卫星绕太阳运动的周期和地球自转周期相等-11-B.该卫星在L2点处于平衡状态C.该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度D.该卫星在L2处所受太阳和地球引力的合力比在L1处大【解析】选C、D。卫星与地球同步绕太阳做圆周运动,则公转周期相同,故A错误;卫星所受的合力为地球和太阳对它引力的合力,这两个引力方向相同,合力不为零,处于非平衡状态,故B错误;由于卫星与地球绕太阳做圆周运动的周期

5、相同,卫星的轨道半径大,根据公式a=r可知,卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度,故C正确;卫星在L2或L1处所受太阳和地球引力的合力提供做圆周运动的向心力,即F合=mr,卫星在L2处的轨道半径比在L1处大,所以合力比在L1处大,故D正确。4.(多选)太阳系中某行星运行的轨道半径为R0,周期为T0,但天文学家在长期观测中发现,其实际运行的轨道总是存在一些偏离,且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离(行星仍然近似做匀速圆周运动)。天文学家认为形成这种现象的原因可能是该行星外侧还存在着一颗未知行星。假设两行星的运行轨道在同一平面内,且绕行方向相同

6、,则这颗未知行星运行轨道的半径R和周期T是(认为未知行星近似做匀速圆周运动)(　　)A.T=B.T=T0C.R=R0D.R=R0【解析】选B、C。行星的运行轨道发生最大偏离时,两行星与太阳在同一直线上且位于太阳同一侧,则有t0-t0=2π,解得未知行星的运行周期T=T0,故选项B正确,A错误;由开普勒第三定律有=,解得R=R0,故选项C正确,D错误。-11-5.(多选)我国于2016年1月启动了火星探测计划,假设将来人类登上了火星,航天员考察完毕后,乘坐宇宙飞船离开火星时,经历了如图所示的变轨过程,则有关这艘飞船的说法,正确的是(　　)A.飞船在轨道Ⅰ上运动到P点

7、的速度小于在轨道Ⅱ上运动到P点的速度B.飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期相同C.飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D.飞船在轨道Ⅱ上运动时,经过P点时的速度大于经过Q点时的速度【解析】选A、D。飞船在轨道Ⅰ上经过P点时,要点火加速,使其速度增大做离心运动,从而转移到轨道Ⅱ上运动。所以飞船在轨道Ⅰ上运动时经过P点的速度小于在轨道Ⅱ上运动时经过P点的速度,故A正确;根据周期公式T=2π,虽然r相等,但是由于地球和火星的质量不等,所以周期T不相等,故B错误;飞船在轨道Ⅲ上运

8、动到P点时