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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)星質量越大，運動速度越大 B．同質量的衛(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 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．月球對衛(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，火星的質量是地球質量的1/9，若在地球上質量為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為地球質量，R為地球半徑． (1)在穿梭機內(nèi)，一質量為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，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　　　（2）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．