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2019-2020年高中物理 6.5宇宙航行 基礎鞏固練習 新人教版必修2 【鞏固練習】 一、選擇題： 1．當人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，下列說法正確的是( ) A．在同一軌道上，衛(wèi)星質(zhì)量越大，運動速度越大 B．同質(zhì)量的衛(wèi)星，軌道半徑越大，向心力越大 C．軌道半徑越大，運動周期越大 D．軌道半徑越大，運動速度越大 2．關于地球的第一宇宙速度，下列表述正確的是( ) A．第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度 B．第一宇宙速度又叫脫離速度 C．第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關 D．第一宇宙速度跟地球的半徑無關 3．在地球(看成質(zhì)量均勻分布的球體)上空有許多同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是( ) A．它們的質(zhì)量可能不同 B．它們的速率可能不同 C．它們的加速度大小可能不同 D．它們離地心的距離可能不同 4．人造衛(wèi)星在太空繞地球做圓周運動時，若天線偶然折斷，那么( ) A．天線將做自由落體運動，落向地球 B．天線將做平拋運動，落向地球 C．天線將沿軌道切線方向飛出，遠離地球 D．天線將繼續(xù)和衛(wèi)星一起沿軌道運轉(zhuǎn) 5．據(jù)媒體報道，嫦娥一號衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道，軌道高度200 km，運行周期127分鐘。若還知道引力常量和月球平均半徑，僅利用以上條件不能求出的是( ) A．月球表面的重力加速度 B．月球?qū)πl(wèi)星的吸引力 C．衛(wèi)星繞月球運行的速度 D．衛(wèi)星繞月運行的加速度 6．據(jù)報道，我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號Ol星”于2008年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過4次變軌控制后，于5月1日成功定點在東經(jīng)770赤道上空的同步軌道。關于成功定點后的“天鏈一號01星”，下列說法正確的是( ) A．運行速度大于7.9 km/s B．離地面高度一定，相對地面靜止 C．繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大 D．向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等 7．如圖所示，衛(wèi)星A、B、C在相隔不遠的不同軌道上以地球為中心做勻速圓周運動，且運動方向相同，若在某個時刻恰好在同一直線上，則當衛(wèi)星A轉(zhuǎn)過一個周期時，下列關于三顆衛(wèi)星的說法正確的是( ) A．三顆衛(wèi)星的位置仍在一條直線上 B．衛(wèi)星A的位置超前于B，衛(wèi)星C的位置滯后于B C．衛(wèi)星A的位置滯后于B，衛(wèi)星C的位置超前于B D．衛(wèi)星A的位置滯后于B和C A B C 地 地球 A B C 8．宇航員在月球上做自由落體實驗，將某物體由距離月球表面高h處釋放，經(jīng)時間t后落回月球表面（設月球半徑為R）。據(jù)上述信息推斷，飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動所必須具有的速率為( ) A． B． C． D． 9．某人在一星球上以速度豎直向上拋出一物體，經(jīng)時間t后物體落回手中。若星球的半徑為R，那么至少要用多大的速度將物體從星球表面拋出，才能使物體不再落回星球表面( ) A． B． C． D． 10．人造衛(wèi)星以地心為圓心做勻速圓周運動，它的速率、周期跟它的軌道半徑的關系是( ) A．半徑越大，速率越大，周期越大 B．半徑越大，速率越小，周期越小 C．半徑越大，速率越小，而周期越大 D．半徑越大，速率越大，周期不變。 11．人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其速率是下列的( ) A．一定等于7.9km/s B．等于或小于7.9km/s C．一定大于7.9km/s D．介于7.9～11.2km/s 12．地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可由求出，已知式中a的單位是m，b的單位是s，c的單位是m/s2，則( ) A．a(chǎn)是地球半徑，b是地球自轉(zhuǎn)的周期，c是地球表面處的重力加速度 B．a(chǎn)是地球半徑，b是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期，c是同步衛(wèi)星的加速度 C．a(chǎn)是赤道周長，b是地球自轉(zhuǎn)周期，c是同步衛(wèi)星的加速度 D．a(chǎn)是地球半徑，b是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期，c是地球表面處的重力加速度 二、解答題： 1．已知火星的半徑是地球半徑的一半，火星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/9，若在地球上質(zhì)量為50kg的人到火星上去。g取，求： （1）在火星上此人所受的重力多大？ （2）此人在地球上可跳1.5m高，他在火星上可跳多高？ 2.一組太空人乘太空穿梭機，去修理位于離地球表面高為h的圓形軌道上的哈勃太空望遠鏡H，機組人員使穿梭機S進入與H相同的軌道并關閉推動火箭，而望遠鏡則在穿梭機前方數(shù)公里處，如圖所示，設G為引力常量，M為地球質(zhì)量，R為地球半徑． (1)在穿梭機內(nèi)，一質(zhì)量為70kg的太空人的視重是多少? (2)計算軌道上的重力加速度的值及計算穿梭機在軌道上的速率和周期． (3)穿梭機須首先螺旋進入半徑較小的軌道，才有較大的角速度追上前面的望遠鏡，用上題的結(jié)果判斷穿梭機在進入較低軌道時應增加還是減少其原有速率，并解釋你的答案． 【答案與解析】 一、選擇題： 1． C 解析：衛(wèi)星做勻速圓周運動的向心力是由萬有引力提供的，所以有：，由此可知，在同一軌道上，衛(wèi)星運動速度相同；同質(zhì)量的衛(wèi)星，軌道半徑越大，所受的萬有引力越小，因此向心力越小，運動速度越小，運動周期越大． 2． A 解析：地球衛(wèi)星的第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度，A對，B錯．由得，因此C、D都錯． 3． A 解析：衛(wèi)星所受的萬有引力充當向心力，同步衛(wèi)星的周期T＝24 h，由知，r也為定值，即離地心的距離相同，又由可看出速率v也為定值．衛(wèi)星的加速度大小為，因為，為定值，故加速度大小也是定值． 4．D 解析：天線偶然折斷后由于慣性速度不變，而受到地球的引力加速度也不變，所以不改變運動軌道，故天線將繼續(xù)和衛(wèi)星一起沿軌道運轉(zhuǎn)，因此選項D正確。 5．B 解析：根據(jù)得，所以知道R和T就可求出月球的質(zhì)量，則月球表面的重力加速度可求出，線速度、加速度也可求出，故ACD選項都能求出；因不知衛(wèi)星的質(zhì)量故無法求出吸引力，因此答案應選B。 6．BC 解析： “天鏈一號01星”是同步衛(wèi)星，故B選項正確，A錯D錯；因“天鏈一號01星”與月球同是地球衛(wèi)星，月球較遠，故C選項正確。 7．B 解析：三顆都是衛(wèi)星，離地球越遠周期越長，故選B。 8．B 解析：由得，根據(jù)得，故選項B正確。 9．B 解析：根據(jù)豎直上拋運動規(guī)律，，若把物體拋出去不再落回即速度達到第一宇宙速度，即，故B選項正確。 10．C 解析：根據(jù)， r越大v越小，，r越大Ｔ越大，故選項C正確。 11．B 解析：7.9km/s是第一宇宙速度，它是發(fā)射最大速度，運行的最小速度，故B選項正確。 12．AD 解析：由及，可得。故AD兩選項正確。 二、解答題： 1．（1）222.2Ｎ　　?。?）3.375M 解析：（1）據(jù)，可得 在地球上： 在火星上： 所以 所以那人在火星上的重力為 （2）在地球上，人跳起的高度可表示為，在火星上，聯(lián)立可得 2. 解析：(1)在穿梭機內(nèi)，太空人處于完全失重狀態(tài)，任何質(zhì)量的太空人的視重均為零． (2)設穿梭機軌道處的重力加速度為g′，其運行速率為v，運行周期為T， 則根據(jù)有，得． 又 ， 得 ． 則 ． (3)由得得，可以推知r小、v大，則穿梭機在進入較低軌道時應增加其原有速率，又由v＝ωr可知v增大，r又減小，則ω一定增大，從而追上哈勃太空望遠鏡H．