《2020年新教材高中物理 7.4 宇宙航行課堂檢測（含解析）新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020年新教材高中物理 7.4 宇宙航行課堂檢測（含解析）新人教版必修2（3頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、宇宙航行 1.某飛船進入離地面343 km的圓形軌道環(huán)繞地球飛行時,它的線速度大小 (　　) A.等于7.9 km/s B.介于7.9 km/s和11.2 km/s之間 C.小于7.9 km/s D.介于7.9 km/s和16.7 km/s之間 【解析】選C。由萬有引力提供向心力得=,v=。由于軌道半徑r大于地球半徑R,所以v<=7.9 km/s,C正確。 2.(多選)關(guān)于人造地球衛(wèi)星,下列說法正確的是 (　　) A.由公式F=G知,衛(wèi)星所受地球引力與其軌道半徑r的二次方成反比 B.若衛(wèi)星做勻速圓周運動,則衛(wèi)星距地心越遠,角速度越大 C.地球的所有同步衛(wèi)星均在同一軌道上運

2、行 D.第一宇宙速度是發(fā)射衛(wèi)星的最大發(fā)射速度 【解析】選A、C。對于某衛(wèi)星而言,由萬有引力公式F=G,可知當(dāng)G、M、m一定時,F∝,選項A正確;由G=mω2r,解得ω=,可見,衛(wèi)星做勻速圓周運動時,距地心越遠,其運動的角速度越小,選項B錯誤;地球的所有同步衛(wèi)星周期相同,均在同一軌道上運行,選項C正確;在地球表面附近發(fā)射衛(wèi)星時,第一宇宙速度(7.9 km/s)是最小的發(fā)射速度,選項D錯誤。 3.2018年10月15日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭,以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第三十九、四十顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。若其中一顆衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運動,其軌道半徑為r,周期為T,地

3、球的半徑為R,則地球的第一宇宙速度為 (　　) A.　　　B.　　　C.　　　D. 【解析】選B。設(shè)地球的第一宇宙速度為v,則有:G=m① 衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運動有:G=mr ② 解①②可得:v=,故選項B正確。 4.赤道上空有一顆同步衛(wèi)星。求: (1)衛(wèi)星離地面的高度和進入軌道的線速度; (2)衛(wèi)星的向心加速度; (3)如果衛(wèi)星軌道過高或過低能否同步?為什么? (假設(shè)衛(wèi)星軌道為圓,M地=5.98×1024 kg,R赤=6 378 km,T自轉(zhuǎn)=86 400 s) 【解析】(1)同步衛(wèi)星繞地球做圓周運動的向心力由萬有引力提供,有: G=m(R赤+h)()2 所

4、以地球同步衛(wèi)星距地面的高度為:h=-R赤= m-6 378×103 m=3.59×107 m 根據(jù)線速度與周期的關(guān)系有: v== m/s=3.07×103 m/s (2)向心加速度為: a=G= m/s2=0.223 m/s2 (3)根據(jù)G=m(R赤+h)()2可以知道當(dāng)衛(wèi)星離地高度增大時,周期增大;高度減小時,周期減小,即衛(wèi)星軌道過高或過低衛(wèi)星都不能與地球同步。 答案:(1)3.59×107 m　3.07×103 m/s (2)0.223 m/s2 (3)當(dāng)衛(wèi)星離地高度增大(軌道過高)時,周期增大;高度減小(軌道過低)時,周期減小,故衛(wèi)星軌道過高或過低衛(wèi)星都不能與地球同步。 　情境:2019年3月10日0時28分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭,成功將“中星6C”衛(wèi)星發(fā)射升空,衛(wèi)星進入預(yù)定軌道?！爸行?C”衛(wèi)星是一顆用于廣播和通信的地球靜止軌道通信衛(wèi)星,離地面的高度大約為地球半徑的6倍。 問題:“中星6C”衛(wèi)星的運行速度與第一宇宙速度之比大約為多少? 【解析】設(shè)地球的半徑為R,則“中星6C”衛(wèi)星的軌道半徑為7R。設(shè)地球的第一宇宙速度為v1,則有:G=m ① 設(shè)“中星6C”衛(wèi)星的運行速度為v2,則有: G=m ② 解①②得:v2∶v1=1∶ 答案:1∶ - 3 -