【高效导学】高中物理 6.5宇宙航行课时作业(含解析)新人教版必修2

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2019-2020学年新人教版必修2 6.5宇宙航行课时作业(解析版)

课时作业(十一) 宇宙航行1．关于宇宙速度，下列说法正确的是( )A ．第一宇宙速度是能使人造地球卫星飞行的最小发射速度B ．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度C ．第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时的最大速度D ．第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度解析：解决本题的关键点是要弄清三种宇宙速度在发射速度和运行速度上的大小关系．第一宇宙速度是人造地球卫星的最小发射速度，也是地球卫星绕地球飞行的最大速度，A 正确，B 错误；第二宇宙速度是在地面上发射物体，使之成为绕太阳运动或绕其他行星运动的人造卫星所必需的最小发射速度，C 错误；第三宇宙速度是在地面上发射物体，使之飞到太阳系以外的宇宙空间所必需的最小发射速度，D 错误．答案：A2．(多选)关于地球同步通信卫星，下列说法正确的是( ) A ．它一定在赤道上空运行B ．各国发射的这种卫星轨道半径都一样C ．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D ．它运行的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间解析：地球同步卫星一定位于赤道上空，故选项A 正确；根据万有引力提供向心力可知，地球同步卫星的轨道是确定的，故选项B 正确；稳定运行时v ＝ GMr，且r ＝R ＋h ，故同步卫星的速度小于第一宇宙速度，选项C 正确，选项D 错误．答案：ABC 3.a 、b 、c 、d 是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星．其中a 、c 的轨道相交于P ，b 、d 在同一个圆轨道上，b 、c 轨道在同一平面上．某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所示．下列说法中正确的是( )A ．a 、c 的加速度大小相等，且大于b 的加速度B ．b 、c 的角速度大小相等，且小于a 的角速度C ．a 、c 的线速度大小相等，且小于d 的线速度D ．a 、c 存在在P 点相撞的危险解析：由G Mm r 2＝m v 2r ＝mrω2＝mr 4π2T2＝ma ，可知B 、C 错误，A 正确，a 、c 的线速度相等，故永远不相撞，D 错误．答案：A 4.[2019·湖北重点高中联考]如图所示的三个人造地球卫星，下列说法正确的是( )A ．卫星可能的轨道为a 、b 、cB ．卫星可能的轨道为a 、bC ．同步卫星可能的轨道为aD ．同步卫星可能的轨道为a 、c解析：卫星围绕地球做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，由于万有引力指向地心，故卫星轨道的圆心为地心，由图可知，轨道b 的平面不过地心，故b 不可能是地球卫星的轨道，故A 、B 错误；同步卫星的轨道平面与赤道平面重合，轨道c 不与赤道共面，不可能是同步卫星轨道，同步卫星可能的轨道为a ，故C 正确，D 错误．答案：C5．近地卫星线速度为7.9 km/s ，已知月球质量是地球质量的181，地球半径是月球半径的3.8倍，则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度约为( ) A ．1.0 km/s B ．1.7 km/s C ．2.0 km/s D ．1.5 km/s解析：由G Mm R 2＝m v 2R 得近地(月)卫星的线速度为v ＝ GMR .近月卫星与近地卫星的线速度之比为v 2v 1＝M 2R 1M 1R 2＝ 3.881，所以近月卫星的线速度为：v 2≈0.22v 1＝0.22×7.9 km/s＝1.7km/s ，选项B 正确．答案：B6．如图所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A 、B 、C 绕地球做匀速圆周运动，某一时刻它们恰好在同一直线上，下列说法中正确的是( )A ．根据v ＝gr 可知，运行速度满足v A >vB >vC B ．运转角速度满足ωA >ωB >ωC C ．向心加速度满足a A <a B <a CD ．运动一周后，A 最先回到图示位置解析：由G Mm r 2＝m v 2r 得，v ＝ GM r ，r 大，则v 小，故v A <v B <v C ，A 错误；由G Mm r 2＝mω2r 得，ω＝GM r 3，r 大，则ω小，故ωA <ωB <ωC ，B 错误；由G Mm r 2＝ma 得，a ＝GMr2，r 大，则a 小，故a A <a B <a C ，C 正确；由G Mm r 2＝m 4π2T 2r 得，T ＝2π r 3GM，r 大，则T 大，故T A >T B >T C ，因此运动一周后，C 最先回到图示位置，D 错误．答案：C 7.如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a 、b 、c 三颗卫星均做圆周运动，a 是地球同步卫星，则( )A ．卫星a 的角速度小于c 的角速度B ．卫星a 的加速度大于b 的加速度C ．卫星a 的运行速度大于第一宇宙速度D ．卫星b 的周期大于24 h解析：由G Mm r2＝mω2r 可得ω＝GMr 3，轨道半径越大，角速度越小，故卫星a 的角速度小于c 的角速度，A 正确；由G Mm r 2＝ma 可得a ＝GMr2，由于a 、b 的轨道半径相同，所以两者的向心加速度相同，B 错误；第一宇宙速度是近地卫星绕地球做圆周运动的速度，由G Mm r 2＝m v 2r可得v ＝ GMr，轨道半径越大，线速度越小，所以卫星a 的运行速度小于第一宇宙速度，C错误；由G Mm r 2＝m 4π2T 2r 可得T ＝2π r 3GM，a 、b 轨道半径相同，周期相同，所以卫星b 的周期等于24 h ，D 错误．答案：A8．登上火星是人类的梦想．“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星．地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响．根据下表，火星和地球相比( )行星半径/m 质量/kg 轨道半径/m地球 6.4×106 6.0×1024 1.5×1011火星 3.4×106 6.4×1023 2.3×1011A.B ．火星做圆周运动的加速度较小 C ．火星表面的重力加速度较大 D ．火星的第一宇宙速度较大解析：根据G Mm r 2＝mr 4π2T 2，得T 2r 3＝4π2GM，结合表中数据，可算出火星的公转周期较大，A 错；根据G Mmr 2＝ma ，得a ＝G M r 2，可判断火星的加速度较小，B 对；根据g ＝G M R2，可算出火星表面的重力加速度较小，C 错；第一宇宙速度v ＝GMR，可算出火星的第一宇宙速度较小，D 错．答案：B9．在地球的卫星中有两类卫星的轨道比较特殊，一是极地卫星，二是同步卫星．已知某极地卫星的运行周期为12 h ，则下列关于对极地卫星和同步卫星的描述正确的是( )A ．该极地卫星的运行速度一定小于同步卫星的运行速度B ．该极地卫星的向心加速度一定大于同步卫星的向心加速度C ．该极地卫星的发射速度一定大于同步卫星的发射速度D ．该极地卫星和同步卫星均与地面相对静止解析：由G Mm r 2＝m v 2r ＝ma 得v ＝GM r ，a ＝GMr2，同步卫星的周期为24 h ，则同步卫星的周期大于极地卫星的周期，由周期与轨道半径的关系知，同步卫星的轨道半径较大，则同步卫星的线速度较小，加速度较小，故A 错误、B 正确；同步卫星的高度高，所以同步卫星的发射速度大，C 错误；极地卫星不是地球同步卫星，所以相对于地面不静止，D 错误．答案：B10．已知海王星和地球的质量之比为M m ＝161，它们的半径比为R r ＝41，求：(1)海王星和地球的第一宇宙速度之比；(2)海王星表面和地球表面的重力加速度之比．解析：(1)设卫星的质量为m ′，对绕海王星和绕地球运动的卫星，分别有 G Mm ′R2＝m ′v 21R，G mm ′r 2＝m ′v 22r联立解得v 1v 2＝MrmR＝2. (2)对海王星表面的物体，有G Mm ″R 2＝m ″g 1 对地球表面的物体，有G mm ″r 2＝m ″g 2 联立解得g 1g 2＝Mr 2mR2＝1.答案：(1)2 1 (2)1 111．宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h 处释放，经时间t 后落到月球表面(设月球半径为R )．据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为( ) A.2Rh t B.2Rh tC.Rh tD.Rh 2t解析：设月球表面的重力加速度为g ′，由物体“自由落体”可得h ＝12g ′t 2，飞船在月球表面附近做匀速圆周运动可得G Mm R 2＝m v 2R ，在月球表面附近mg ′＝GMm R 2，联立得v ＝2Rht，故B 正确．答案：B12．利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯．目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍．假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为( ) A ．1 h B ．4 h C ．8 h D ．16 h解析：地球自转周期变小，卫星要与地球保持同步，则卫星的公转周期也应随之变小，由开普勒第三定律r 3T2＝k 可知卫星离地球的高度应变小，要实现三颗卫星覆盖全球的目的，则卫星周期最小时，由数学几何关系可作出他们间的位置关系如图所示．卫星的轨道半径为r ＝Rsin30°＝2R由r 31T 21＝r 32T 22得(6.6R )3242＝(2R )3T 22. 解得T 2≈4 h. 答案：B 13．星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为该星球的“第二宇宙速度”，星球的“第二宇宙速度”v 2与“第一宇宙速度”v 1的关系是v 2＝2v 1.已知某星球的半径为r ，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的16，不计其他星球的影响，则该星球的“第二宇宙速度”为( )A.grB. 16grC.13gr D.13gr 解析：设地球的质量为M ，半径为r ，绕其飞行的卫星质量为m ，由万有引力提供向心力得：GMm r 2＝m v 2r①在地球表面有GMmR2＝mg ②求第一宇宙速度时有R ＝r 联立①②式得v ＝gR利用类比的关系知该星球“第一宇宙速度”为v 1＝gr6“第二宇宙速度”v 2与“第一宇宙速度”v 1的关系是v 2＝2v 1 即v 2＝gr3.答案：C 14．[2019·山东滨洲市联考]木星的卫星之一叫“艾奥”，它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为18 m/s 时，上升高度可达90 m ．已知“艾奥”的半径为R ＝1 800 km ，忽略“艾奥”的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力，引力常量G ＝6.67×10－11 N·m 2/kg 2，求： (1)“艾奥”的质量；(2)“艾奥”的第一宇宙速度．解析：(1)岩块做竖直上抛运动，有v 2t －v 20＝－2gh ，解得g ＝v 202h ＝1822×90 m/s 2＝1.8 m/s 2.忽略“艾奥”的自转影响，则有mg ＝G Mm R2.解得M ＝gR 2G ＝1.8×(1 800×103)26.67×10－11kg ＝8.7×1022kg. (2)某卫星在“艾奥”表面绕其做圆周运动时有G Mm R 2＝m v 2R，则v ＝ GMR＝gR ，代入解得v ＝1.8×103m/s.答案：(1)8.7×1022kg (2)1.8×103m/s。

2016-2017学年高中物理6.5宇宙航行课时作业新人教版必修2

宇宙航行一、单项选择题1．关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是( ) A ．第一宇宙速度又叫环绕速度 B ．第一宇宙速度又叫脱离速度 C ．第一宇宙速度跟地球的质量无关 D ．第一宇宙速度跟地球的半径无关解析：第一宇宙速度又叫环绕速度，故A 正确，B 错误；根据定义有G mM R 2＝m v 2R，得v＝GMR，其中，M 为地球质量，R 为地球半径，故C 、D 错误。

答案： A2．关于绕地球运行的人造卫星，下列说法正确的是( ) A ．质量越大，离地面越远，速度越大 B ．与质量无关，离地面越近，速度越大 C ．人造卫星的运行速度大于等于7.9 km/s D ．人造卫星的发射速度等于7.9 km/s解析：对人造地球卫星，由万有引力提供向心力，得G Mm r 2＝m v 2r ，所以v ＝GMr，离地面越近，速度越大，与质量无关，故A 项错误，B 项正确；人造卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大速度是7.9 km/s ，故C 错，7.9 km/s 是人造卫星的最小发射速度，故D 项错。

答案： B3．已知某星球的平均密度是地球的n 倍，半径是地球的k 倍，地球的第一宇宙速度为v ，则该星球的第一宇宙速度为( )A.nkv B ．k nv C ．nk kvD ．nkv解析：由G Mm r 2＝m v 2r ，得v ＝GM r ，将M ＝43πr 3ρ，代入可得v ∝r ρ，所以该星球的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的k n 倍，本题答案为B 。

答案： B4．“神舟十号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，航天员王亚平进行了首次太空授课。

在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小( )A ．等于7.9 km/sB ．介于7.9 km/s 和11.2 km/s 之间C ．小于7.9 km/sD ．介于7.9 km/s 和16.7 km/s 之间解析：卫星在圆形轨道上运动的速度v ＝ G Mr 。

2019-2020学年高中物理专题6.5宇宙航行测基础版新人教版必修2.doc

2019-2020学年高中物理专题6.5宇宙航行测基础版新人教版必修2 一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分。

在每小题给出的四个选项中. 1~6题只有一项符合题目要求；7~8题有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

）1．关于第一宇宙速度，下列说法不正确的是( )A. 它是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度B. 它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度C. 它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D. 它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度【答案】D注意第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．2．以下关于宇宙速度的说法中正确的是（）A. 第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度B. 对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，远地点速度一定小于在同高度圆轨道上的运行速度C. 对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，近地点速度一定在7.9 km/s－11.2 km/s之间D.在地球表面发射一个物体并使它绕月球运动，发射速度必须大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度【答案】B【解析】根据v A 错误；对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，到达远地点时必须要加速才能进入同高度的圆轨道，故远地点速度一定小于在同高度圆轨道上的运行速度，选项B正确；对于绕地球运动的卫星，如果近地点在地球表面附近时，卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s而小于11.2 km/s 时，卫星将沿椭圆轨道运行，选项C错误；根据万有引力提供向心力，在半径一定的情况下，速度越大，所需要的向心力越大．如果向心力不足，物体将做离心运动．物体在地球表面轨道上运动时，受到的向心力刚好对应的速度就是7.9km/s．超过就要做离心运动．而要完全脱离地球引力，需要的速度为11.2km/s．所以，当速度在7.9--11.2km/s之间时．人造卫星既不能保持在地球附近做圆周运动，又无法完全逃离地球．最终轨迹就是一个椭圆，故D错误．故选B.3．某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。

人教版高一物理必修二6.5宇宙航行(导学案及习题,教师版)全面版

§6.5 宇宙航行学习目标1.认识卫星的发射运转等情况 . 认识飞船飞入太空的情况 .2.知道三个宇宙速度的含义 , 会推导第一宇宙速度 .3.激情投入、交流、谈论，知道三个宇宙速度的含义 , 会推导第一宇宙速度学习重点：知道三个宇宙速度的含义 , 会推导第一宇宙速度学习难点：推导第一宇宙速度预习案1．第一宇宙速度的推导方法一：设地球质量为 M，半径为 R，绕地球做匀速圆周运动的翱翔器的质量为 m，翱翔器的速度（第一宇宙速度）为 v。

, 翱翔器运动所需的向心力是由万有引力供应的，近地卫星在“地面周边”翱翔，能够用地球半径R代表卫星到地心的距离，所以，由此解出 v =_____。

方法二：物体在地球表面碰到的引力能够近似认为等于重力，所以，解得v=_____。

关于第一宇宙速度有三种说法：第一宇宙速度是发射人造地球卫星所必定达到的最小速度，是近地卫星的环绕速度，是地球卫星的最大运转速度。

其他第一宇宙速度是卫星有关于地心的线速度。

地面上发射卫星时的发射速度，是卫星获得的相对地面的速度与地球自转速度的合速度。

所以赤道上自西向东发射卫星能够节约必然的能量。

2．第二宇宙速度，是翱翔器战胜地球的引力，走开地球拘束的速度，是在地球上发射绕太阳运转或飞到其他行星上去的翱翔器的最小发射速度。

其值为： ________。

第三宇宙速度，是在地面周边发射一个物体，使它挣脱太阳引力的拘束，飞到太阳系外，必定达到的速度。

其值是 _________。

3．人造地球卫星（1）人造地球卫星的轨道和运转速度卫星地球做匀速圆周运动时，是地球的引力供应向心力，卫星碰到地球的引力方向指向地心，而做圆周运动的向心力方向向来指向圆心，所以卫星圆周运动的圆心和地球的地心重合。

这样就存在三类人造地球卫星轨道：①赤道轨道，卫星轨道在赤道平面，卫星向来处于赤道上方；②极地轨道，卫星轨道平面与赤道平面垂直，卫星经过两极上空；③一般轨道，卫星轨道和赤道成必然角度。

高中物理 6.5《宇宙航行》课时练2 新人教版必修2

训练5 宇宙航行[基础题]1．在现实生活中，下列关于绕地球运行的卫星的运动速度的说法中正确的是 ( ) A．一定等于7.9 km/sB．一定小于7.9 km/sC．大于或等于7.9 km/s，而小于11.2 km/sD．只需大于7.9 km/s2．假设地球的质量不变，而地球的半径增大到原来半径的2倍，那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的 ( )A. 2 倍 B．1/ 2 倍 C．1/2倍 D．2倍3．下列关于通讯卫星的说法中正确的是 ( ) A．为避免通讯卫星在轨道上相撞，应使它们运行在不同的轨道上B．通讯卫星定点在地球赤道上空某处，所有通讯卫星的周期都是24 hC．不同国家发射通讯卫星的地点不同，这些卫星的轨道不一定在同一平面上D．不同通讯卫星运行的线速度大小是相同的，加速度的大小也是相同的4．探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比( )A．轨道半径变小B．向心加速度变小C．线速度变小D．角速度变小5．火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆．已知火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比 ( ) A．火卫一距离火星表面较近B．火卫二的角速度较大C．火卫一的运动速度较大D．火卫二的向心加速度较大6. 如图1所示，卫星A、B、C在相隔不远的不同轨道上，以地心为中心做匀速圆周运动，且运动方向相同，若某时刻三颗卫星恰好在同一直线上，则当卫星B经过一个周期时，下列关于三颗卫星的位置说法中正确的是图1() A．三颗卫星的位置仍然在同一条直线上B．卫星A位置超前于B，卫星C位置滞后于BC．卫星A位置滞后于B，卫星C位置超前于BD．由于缺少条件，无法确定它们的位置关系7．关于近地卫星、同步卫星、赤道上的物体，以下说法正确的是 ( ) A．都是万有引力提供向心力B．赤道上的物体和同步卫星的周期、线速度、角速度都相等C．赤道上的物体和近地卫星的轨道半径相同但线速度、周期不同D．同步卫星的周期大于近地卫星的周期8．人造地球卫星运行时，其轨道半径是月球轨道半径的1/3，则此卫星的周期大约是 ( ) A．1天到4天之间B．4天到8天之间C．8天到16天之间D．大约16天9．人造卫星环绕地球运行的速率v＝gR2r，其中g为地面处的重力加速度，R为地球半径，r为卫星离地球中心的距离．下列说法正确的是 ( ) A．从公式可见，环绕速度与轨道半径的平方根成反比B．从公式可见，把人造卫星发射到越远的地方越容易C．由第一宇宙速度公式v＝gR知卫星轨道半径越大，其运行速度越大D．以上答案都不对10．已知地球同步卫星的轨道半径是地球半径的k倍，则 ( ) A．第一宇宙速度是同步卫星运行线速度的k倍B．第一宇宙速度是同步卫星运行线速度的k倍C．地球表面附近的重力加速度是同步卫星向心加速度的k倍D．地球表面附近的重力加速度是同步卫星向心加速度的k倍[探究与拓展题]11．金星的半径是地球半径的0.95倍，质量为地球质量的0.82倍．g取10 m/s2，问：(1)金星表面的自由落体加速度是多大？(2)金星的第一宇宙速度是多大？12．宇航员在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球．经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为3L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常量为G.求该星球的质量M.答案 1．B 2.B 3.BD 4．A 5．AC 6．B 7．CD 8．B 9．A 10．B 11．(1)9.09 m/s 2(2)7.34 km/s 12.23LR 23Gt2。

高中物理 6.5《宇宙航行》同步练习新人教版必修2

高中物理 6.5《宇宙航行》同步练习新人教版必修21．航天飞机绕地球做匀速圆周运动时，机上的物体处于失重状态，是指这个物体（CD）A.不受地球的吸引力B.受到地球吸引力和向心力平衡C.受到地球的引力提供了物体做圆周运动的向心力D.对支持它的物体的压力为零2．关于宇宙速度，下列说法正确的是（A）A．第一宇宙速度是能使人造地球卫星绕地球飞行的最小发射速度B．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度C．第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度D．第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度3．地球半径为R，地面重力加速度为g，地球自转周期为T，地球同步卫星离地面的高度为h，则地球同步卫星的线速度大小为（AC）4．当人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，其绕行速度（B）A.一定等于7.9千米/秒B.一定小于7.9千米/秒C.一定大于7.9千米/秒D.介于7.9～11.2千米/秒5．关于地球同步卫星，下列说法中正确的是（ACD）A．它的速度小于7.9km/sB．它的速度大于7.9km/sC．它的周期是24h,且轨道平面与赤道平面重合D．每一个地球同步卫星离开地面的高度是一样的6．人造地球卫星由于受大气阻力，其轨道半径逐渐减小，其相应的线速度和周期的变化情况是（D）A.速度减小，周期增大B.速度减小，周期减小C.速度增大，周期增大D.速度增大，周期减小7．宇航员在一个半径为R的星球上，以速度v0竖直上抛一个物体，经过t秒后物体落回原抛物点，如果宇航员想把这个物体沿星球表面水平抛，而使它不再落回星球，则抛出速度至少应是（B）8．已知近地卫星的速度为7.9km/s，月球质量是地球质量的1/81，地球半径是月球半径的3.8倍。

则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度是多少？1.7km/s9．1970年4月25日18点，新华社授权向全世界宣布：1970年4月24日，中国成功地发射了第一颗人造卫星，卫星向全世界播送“东方红”乐曲。

人教版高中物理必修第2册宇宙航行课后作业

宇宙航行课后作业1．下列说法正确的是（）A．第一宇宙速度是人造卫星在空中环绕地球做匀速圆周运动的最小速度B．只要发射速度大于第一宇宙速度，人造卫星就将在高空沿圆轨道绕地球运行C．如果需要，地球同步通讯卫星可以定点在地球上空任何一点D．人造卫星的轨道可以是圆的也可以是椭圆的2．一颗人造卫星在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，下列正确的是（）A．轨道半径越大，所受向心力越大B．轨道半径越大，运行的角速度越大C．轨道半径越大，运行的线速度越大D．轨道半径越大，运行的周期越大3．2017年6月15日上午，我国在酒泉卫星发射中心成功发射首颗X射线调制望远镜卫星“慧眼”．它的总质量约2.5吨，在距离地面550公里的轨道上运行，其运动轨道可近似看成圆轨道．已知地球半径约为6400公里，根据上述信息可知该卫星()km sA．运行速度大于7.9/B．轨道平面可能不通过地心C．周期小于更低轨道近地卫星的周期D．向心加速度小于地球表面重力加速度值4．2018年11月，我国成功发射第41颗北斗导航卫星，被称为“最强北斗”。

这颗卫星是地球同步卫星，其运行周期与地球的自转周期T相同。

已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，求该卫星的轨道半径r。

5．已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。

(1)推导第一宇宙速度v1的表达式；(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。

(3)在距地球表面高度恰好等于地球半径时，探测卫星上的观测仪器某一时刻能观测到的地球表面赤道的最大弧长。

（此探测器观测不受日照影响，不考虑空气对光的折射）参考答案1．【答案】D【解析】A.第一宇宙速度是人造卫星在空中环绕地球做匀速圆周运动的最大速度，A 错误；B.人造卫星可能做圆周运动，可能做椭圆运动，如果速度大于第二宇宙速度，卫星将脱离地球引力，故B 错误；C.同步卫星的平面只能是赤道平面，只能静止在赤道上空某一点，C 错误；D.人造卫星的轨道可以是圆的也可以是椭圆的，D 正确；2．【答案】D【解析】A.根据万有引力提供向心力，得2Mm F G r=，其中M 为地球质量，r 为卫星的轨道半径。

高中物理第六章万有引力与航天5宇宙航行课时作业新人教版必修2

宇宙航行时间：45分钟一、单项选择题1．关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是( ) A ．第一宇宙速度又叫环绕速度 B ．第一宇宙速度又叫脱离速度 C ．第一宇宙速度跟地球的质量无关 D ．第一宇宙速度跟地球的半径无关解析：第一宇宙速度又叫环绕速度，故A 对，B 错；根据G Mm R 2＝m v 2R可知，v 与地球的质量和半径均有关，故选项C 、D 错．答案：A2．三颗人造地球卫星A 、B 、C 在同一平面内沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动，且绕行方向相同，已知R A <R B <R C .若在某一时刻，它们正好运行到同一条直线上，如图所示．那么再经过卫星A 的四分之一周期时，卫星A 、B 、C 的位置可能是( )解析：由G Mmr2＝m(2πT)2r可得，人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动的周期T＝2πr3GM.可见，T∝r3，r越大，T越大．所以再经过卫星A的四分之一周期时，卫星A的位置恰好到了图中地球的下方，T C>T B>T A，其一定不能在A点下方，且B、C位置一定不在同一条直线上，所以C正确．答案：C3．如图所示，地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动．设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则( )A．v1>v2>v3B．v1<v2<v3C．a1>a2>a3D．a1<a3<a2解析：地球同步卫星的运动周期与地球自转周期相同，即e和q的运动周期相同，角速度相同，根据关系式v＝ωr和a＝ω2r可知，v1<v3，a1<a3，p和q都围绕地球转动，它们受到的地球的引力提供向心力，即G Mm r 2＝mv 2r ＝ma 向，可得v ＝Gm r ，a 向＝G Mr2，可见，轨道半径大的线速度和向心加速度均小，即v 3<v 2，a 3<a 2，所以v 1<v 3<v 2，a 1<a 3<a 2，选项A 、B 、C 错误，D 正确．答案：D4．已知某星球的平均密度是地球的n 倍，半径是地球的k 倍，地球的第一宇宙速度为v ，则该星球的第一宇宙速度为( )A.nkv B ．k nv C ．nk kvD.nkv解析：由G Mm r 2＝m v 2r ，得v ＝GM r ，将M ＝43πr 3ρ，代入可得v ∝r ρ，所以该星球的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的k n 倍，本题答案为B.答案：B5．星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为该星球的第二宇宙速度．星球的第二宇宙速度v 2与其第一宇宙速度v 1的关系是v 2＝2v 1.已知某星球的半径为r ，表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的16，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为( )A.grB.16gr C.13gr D.13gr 解析：由第一宇宙速度公式可知，该星球的第一宇宙速度为v 1＝gr6，结合v 2＝2v 1可得v 2＝13gr ，C 正确．答案：C 二、多项选择题6．2013年6月13日，搭载聂海胜、张晓光、王亚平3名航天员的“神舟十号”飞船与“天宫一号”目标飞行器在离地面343 km 的近圆形轨道上成功实现自动交会对接．已知引力常量G ，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 ．由“天宫一号”运行的周期和轨道半径可以求出地球的质量C ．太空课堂中通过拉力和加速度传感器测出了聂海胜的质量D ．当航天员王亚平进行“天宫授课”站着不动时，她受到的合力为零解析：“神舟十号”飞船与“天宫一号”对接时，不能脱离地球吸引，两者运行速度的大小应小于第一宇宙速度，选项A 错误；“天宫一号”绕地运行，由G Mm r＝m (2πT)2r ，已知周期和轨道半径可以求出地球的质量，选项B 正确；由F ＝ma ，太空课堂中通过拉力和加速度传感器可测出聂海胜的质量，选项C 正确；当航天员王亚平进行“天宫授课”站着不动时，她绕地心做圆周运动，受到的合力为向心力，大小不为零，选项D 错误．答案：BC7．地球“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致．关于该“空间站”的说法正确的有( )A ．运行的加速度一定等于其所在高度处的重力加速度B ．运行的速度等于同步卫星运行速度的10倍C ．站在地球赤道上的人观察到它向东运动D ．在“空间站”工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止解析：空间站运行的加速度和所在位置的重力加速度均由其所受万有引力提供，故A 正确；由G Mm R 2＝m v 2R ⇒v ＝GMR，运行速度与轨道半径的二次方根成反比，并非与离地高度的二次方根成反比，故B 错误；由G Mm R2＝m (2πT)2R ⇒T ＝2πRRGM，所以空间站运行周期小于地球自转的周期，故C 正确；空间站宇航员所受万有引力完全提供向心力，处于完全失重状态，D 错误．答案：AC8.2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家．如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的( )A ．线速度大于地球的线速度B ．向心加速度大于地球的向心加速度C ．向心力仅由太阳的引力提供D ．向心力仅由地球的引力提供解析：由于飞行器与地球同步绕太阳做圆周运动，则周期相同，根据v ＝2πrT可知选项A正确；由a ＝(2πT)2r 可知选项B 正确；飞行器的向心力由地球和太阳的万有引力共同提供，选项C 、D 错误．答案：AB 三、非选择题9．某星球的质量为M ，在该星球的表面有一倾角为θ的斜坡，航天员从斜坡顶以初速度v 0水平抛出一个小物体，经时间t 小物体落回到斜坡上．不计一切阻力，忽略星球的自转，引力常量为G .求航天员乘航天飞行器围绕该星球做圆周飞行的最大速度．解析：设星球表面的重力加速度为g ，则由平抛运动规律有y ＝12gt 2，x ＝v 0t ①，又yx ＝tan θ ②，由①②解得g ＝2v 0tan θt③，设星球半径为R ，则对星球表面处质量为m 的物体有mg ＝G Mm R 2 ④，设该飞行器绕星球飞行的最大速度为v ，有G Mm R 2＝m v 2R⑤，联立③④⑤式得v ＝42GMv 0tan θt.答案：v ＝42GMv 0tan θt10．假设地球自转速度达到使赤道上的物体能“飘”起来(完全失重)．试估算一下，此时地球上的一天等于多少小时？(地球半径取6.4×106m ，g 取10 m/s 2)解析：物体刚要“飘”起来时，还与地球相对静止，其周期等于地球自转周期，此时物体只受重力作用，物体“飘”起来时，半径为R 地．据万有引力定律：mg ＝GMm R 2地＝m 4π2T2R 地，得：T ＝4π2R 地g＝4π2×6.4×10610≈5 024 s≈1.4 h.答案：1.4 h11．A 、B 两行星在同一平面内绕同一恒星做匀速圆周运动，运行方向相同，A 的轨道半径为r 1，B 的轨道半径为r 2，已知恒星质量为M .恒星对行星的引力远大于行星间的引力，两行星的轨道半径r 1<r 2.若在某一时刻两行星相距最近．试求：(1)经过多长时间两行星距离又最近？ (2)经过多长时间两行星距离最远？解析：(1)A 、B 两行星在如图所示位置时距离最近，这时A 、B 与恒星在同一条圆半径上，A 、B 运动方向相同，A 更靠近恒星，A 的转动角速度大、周期短，如果经过时间t ，A 、B 与恒星连线半径转过的角度相差2π的整数倍，则A 、B 与恒星又位于同一条圆半径上，距离最近．设A 、B 的角速度分别为ω1、ω2，经过时间t ，A 转过的角度为ω1t ，B 转过的角度为ω2t ，A 、B 距离最近的条件是ω1t －ω2t ＝n ·2π(n ＝1,2,3…) 恒星对行星的万有引力提供向心力，则GMm r2＝mr ω2，即ω＝GM r 3. 由此得出ω1＝GMr 31，ω2＝GM r 32解得t ＝2πnGM r 31－GM r 32(n ＝1,2,3…)．(2)如果经过时间t ′，A 、B 转过的角度相差π的奇数倍时，则A 、B 相距最远，即 ω1t ′－ω2t ′＝(2k －1)π(k ＝1,2,3…)．得t ′＝k －πω1－ω2(k ＝1,2,3…)．把ω1、ω2代入上式得t ′＝k －πGM r 31－GMr 32(k ＝1,2,3…)．答案：(1)2πnGM r 31－GMr 32(n ＝1,2,3…)(2)k－πGMr31－GMr32(k＝1,2,3…)。

高中物理 6.5宇宙航行(探究导学课型)课时提升作业新人教版必修2

宇宙航行课时提升作业(十一)一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。

多选题已在题号后标出)1.(2014·清远高一检测)关于宇宙速度的说法,正确的是( )A.第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度B.第一宇宙速度是地球同步卫星的发射速度C.人造地球卫星运行时的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D.第三宇宙速度是物体逃离地球的最小速度【解析】选A。

第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度,同时也是人造地球卫星的最大运行速度,故A对,B、C错;第二宇宙速度是物体逃离地球的最小速度,D错。

2.(2013·莆田高一检测)2013年6月11日17时38分,“神舟十号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空,航天员王亚平进行了首次太空授课。

在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时,它的线速度大小( )A.等于7.9 km/sB.介于7.9 km/s和11.2 km/s之间C.小于7.9 km/sD.介于7.9 km/s和16.7 km/s之间【解析】选C。

卫星在圆形轨道上运动的速度v=错误!未找到引用源。

由于r>R,所以v<错误!未找到引用源。

=7.9km/s,C正确。

【变式训练】人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动,距离地球越远的卫星( )A.运行的线速度越小B.运行的角速度越大C.运行的向心加速度越大D.运行的周期越小【解析】选A。

人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力,即G错误!未找到引用源。

=ma n=m 错误!未找到引用源。

=mrω2=mr错误!未找到引用源。

,所以a n=G错误!未找到引用源。

,v=错误!未找到引用源。

,ω=错误!未找到引用源。

,T=2π错误!未找到引用源。

,故距离地球越远,卫星的线速度、角速度和向心加速度都会越小,只有运行周期越大,故A对,B、C、D错。

3.(2014·德州高一检测)某同学设想驾驶一辆“陆地—太空”两用汽车,沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大。

高中物理 6.5《宇宙航行》课时作业新人教版必修2

《宇宙航行》基础达标1．下列说法正确的是()A．第一宇宙速度是从地面上发射人造地球卫星的最大发射速度B．第一宇宙速度是在地球表面附近环绕地球运转的卫星的最大速度C．第一宇宙速度是同步卫星的环绕速度D．卫星从地面发射时的发射速度越大，则卫星距离地面的高度就越大，其环绕速度则可能大于第一宇宙速度GMmR ＋R2＝m 错；对；G H ＋R 2＝m G H ＋R 2＝mv 2＋R，可得卫星的运行速度对；卫星运行时受到的向心力大小为G H ＋R 2，C G H ＋R 2＝ma ，可得卫星运行的向心加速度为G H ＋R 2，而地球表面的重力加速度为＝G MR2【答案】 8．宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h 处释放，经时间GMmR ＋h 2＝mgR R ＋h2③由牛顿第二定律F ＝mπ22(R ＋③④联立解得T ＝2πRR ＋h 3g .(2)2πRR ＋h 3g能力提升．在轨道上运行的人造卫星，若卫星上的天线突然折断，则天线将点发射一枚远程弹道导弹，假设导弹仅在地球引力作用下，沿为轨道的远地点，距地面高度为，则下列结论正确的是h点的加速度等于GMR＋h2点的加速度大于GMR＋h2点，由牛顿第二定律，加速度＝R＋h2，则，导弹将做半径为的圆周运动，若在年初，我国宣布北斗导航系统正式商业运行．北斗导航系统又被称为“双星定位“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A地球表面处的重力加速度为g，地球半径为．这两颗卫星的加速度大小相等，大小均为g两个行星绕同一恒星O 做圆周运动，运转方向相同，在某一时刻两行星第一次相遇(即两行星相距最近，两行星将第二次相遇，两行星将第二次相遇，两行星第一次相距最远＝T 1T T 2－1，两行星第一次相距最远据开普勒定律R 3T2＝k 可知T 2＞T 1.以B 和行星中心连线为参考系，为相对角速度做匀速圆周运动，到第二次相遇即而从第一次相遇到第一次相距最远需相对参考系转过＝T 1T T 2－T 1，选项B 、D 正确．．由于地球在自转，因而在发射卫星时，利用地球的自转，可以尽量减少发射人造卫为了尽量节约发射卫星时需要的能量，，地球自转的周期为T ，地面的重力加速度为由于地球的自转，卫星停放在赤道上的发射场时具有的初速度的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，GMm R ＋R 2＝m 而对地面上质量为0g ＝G Mm 0R2。

【人教版】物理必修二堂探究学案：6.5-宇宙航行(含答案)

课堂探究探究一人造卫星问题的分析思路问题导引在地球打的周围，有许多的卫星在不同的轨道上绕地球转动，请思考：(1)这些卫星的运动的向心力都什么力提供？这些卫星的轨道平面有什么特点？(2)这些卫星的线速度、角速度、周期跟什么因素有关呢？提示：(1)卫星的向心力是由地球的万有引力提供，故所有卫星的轨道平面都经过地心；(2)由G Mmr2＝mv2r＝mω2r＝m 4π2T2r可知，卫星的线速度、角速度、周期等与其轨道半径有关。

名师精讲1．人造卫星的轨道卫星绕地球做匀速圆周运动时由地球对它的万有引力充当向心力。

因此卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心必与地心重合，而这样的轨道有多种，其中比较特殊的有与赤道共面的赤道轨道和通过两极点上空的极地轨道。

当然也应存在着与赤道平面成某一角度的圆轨道。

如图所示。

2．人造卫星的运行规律警示就越大，进入圆形轨道后，其轨道半径越大，根据运行速度的公式v ＝GMr可知，其运行速度越小。

【例1】 (多选)如图所示，a 、b 、c 是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星，a 和b 的质量相等且小于c 的质量，则( )A ．b 所需向心力最小B ．b 、c 的周期相同且大于a 的周期C ．b 、c 的向心加速度大小相等，且大于a 的向心加速度D ．b 、c 的线速度大小相等，且小于a 的线速度解析：因卫星运动的向心力就是它们所受到的万有引力，由F ＝GMm r 2知b 所受的引力最小，故A 项对；由GMm r2＝ma n ，得a n ＝GMr ，即卫星的向心加速度与轨道半径的二次方成反比，所以b 、c 的向心加速度大小相等且小于a的向心加速度，故C 项错；由GMm r 2＝4π2mrT2，得T ＝2πr3GM，即人造地球卫星运行的周期与其轨道半径三次方的二次方根成正比，所以b 、c 的周期相等且大于a 的周期，B 项对；由GMm r 2＝mv2r ，得v ＝GMr，即地球卫星的线速度与其轨道半径的二次方根成反比，所以b 、c 的线速度大小相等且小于a 的线速度，D 项对。

高中物理 6.5 宇宙航行时训练新人教版必修2(2021年整理)

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宇宙航行知识点一:卫星运行的规律1。

（多选)可以发射一颗这样的人造卫星，使其圆轨道（） A ．与地球表面上某一纬线(非赤道)是共面的同心圆 B ．与地球表面上某一经线所决定的圆是共面的同心圆C ．与地球表面上赤道线是共面的同心圆，且卫星相对地球表面是静止的D ．与地球表面上的赤道线是共面的同心圆，但卫星相对地球是运动的 2。

如图所示，a 、b 、c 是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，a 、b 质量相同而小于c 的质量，下列说法正确的是（ )A ．b 、c 的线速度大小相等，且大于a 的线速度B ．b 、c 的向心加速度大小相等,且大于a 的向心加速度C ．c 加速可追上同一轨道上的b ，b 减速可等候同一轨道上的cD ．a 卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小，其线速度将增大3。

(多选)火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆．已知火卫一的周期为7小时39分．火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比（） A ．火卫一距火星表面较近 B ．火卫二的角速度较大 C ．火卫一的运动速度较大 D ．火卫二的向心加速度较大知识点二：第一宇宙速度的应用4.（多选）关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是( )A ．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B ．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C ．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D ．它是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度ac地球5．地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a ；假设月球绕地球作匀速圆周运动，轨道半径为r 1，向心加速度为a 1。

高中物理(新人教版)必修第二册课后习题：宇宙航行(课后习题)【含答案及解析】

第七章万有引力与宇宙航行宇宙航行课后篇巩固提升合格考达标练1.假设地球的质量不变,而地球的半径增大到原来半径的2倍,那么地球的第一宇宙速度的大小应为原来的( )A.√2B.√22C.12D.2,此时卫星的轨道半径近似等于地球的半径,且地球对卫星的万有引力提供向心力。

由G m 地m R2=mv 2R得v=√Gm地R ,因此,当m 地不变,R 增大为2R 时,v 减小为原来的√22,选项B 正确。

2.(多选)(2021山东潍坊模考)2021年4月29日中国空间站天和核心舱成功发射入住九天,紧接着2021年5月15日火星探测器天问一号送祝融号火星车成功落火,2020年12月嫦娥五号奔月取回近2 kg 月壤。

若“探月”“落火”“入九天”过程中,在从地球上的发射速度分别是v 月、v 火和v 天,下列关于这三个速度的说法正确的是 ( )A.7.9 km/s <v 月<11.2 km/sB.v 火>16.7 km/sC.v 天>11.2 km/sD.11.2 km/s <v 火<16.7 km/s,发射时飞离地球但绕月时仍在地球引力范围内,故7.9 km/s <v 月<11.2 km/s;火星探测器飞离地球但仍在太阳的引力范围内,故11.2 km/s <v 火<16.7 km/s;天和核心舱是绕地球运行的空间站,所以v 天<7.9 km/s,故B 、C 错误,A 、D 正确。

3.由于通信和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步卫星,这些卫星的( ) A.质量可以不同 B.轨道半径可以不同C.轨道平面可以不同D.速率可以不同,离地面高度相同的同一轨道上,角速度、线速度、周期一定,与卫星的质量无关。

选项A 正确,B 、C 、D 错误。

4.(多选)如图所示,牛顿在思考万有引力定律时就曾设想,把物体从高山上O 点以不同的速度v 水平抛出,速度一次比一次大,落地点也就一次比一次远。

高中物理 6.5《宇宙航行》课时练3 新人教版必修2

卫星运动规律1．1999年5月10日，我国成功地发射了“一箭双星”，将“风云一号”气象卫星和“实验五号”科学实验卫星送入离地面高870 km 的轨道．这颗卫星的运行速度为(地球表面半径为6 400 km)( )．A ．7.9 km /sB ．11.2 km /sC ．7.4 km /sD ．3.1 km /s解析由于地球的万有引力提供了人造地球卫星的向心力，故得GMm 1（R ＋h ）2＝m 1v 12（R ＋h ），则有v 1＝ GM R ＋h ，对近地卫星有GMm 2R 2＝m 2v 22R，则有v 2＝ GM /R ＝7.9 km/s ，故v 1v 2＝RR ＋h，解得v ＝7.4 km/s ，即此卫星的运行速度为7.4 km/s.故C 选项正确．答案 C2．假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增加到原来的2倍，仍做圆周运动，则( )．A ．根据公式v ＝ωr 可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B ．根据公式F ＝mv 2r 可知卫星所需的向心力将减小到原来的12C ．根据公式F ＝G Mm r 2可知地球提供的向心力将减小到原来的14D ．根据上述B 和C 中给出的公式可知，卫星运行的线速度将减小到原来的22解析人造卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供，有G Mm r 2＝m v 2r ，得v ＝GM r ，所以当轨道半径加倍时，引力变为原来的14，速度变为原来的22倍，故选项C 、D 正确．答案 CD3．金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍．那么(g 取10 m/s 2)：(1)金星表面的自由落体加速度是多大？ (2)金星的第一宇宙速度是多大？解析 (1)星球表面的物体所受重力近似等于万有引力，即mg ＝GMm R 2，g ＝GM R 2.因此g 金g 地＝GM 金R 金2·R 地2GM 地＝0.82×⎝ ⎛⎭⎪⎫10.952，g 金＝9.09 m/s 2.(2)绕行星做匀速圆周运动的物体，万有引力提供向心力.GMm r 2＝m v 2r.v ＝GMr.当r 为星球半径时，v 为第一宇宙速度．因此v 金v 地＝ GM 金R 金·R 地GM 地＝ 0.820.95，v 金＝7.34 km/s.答案 (1)9.09 m/s 2(2)7.34 km/s地球同步卫星4．据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道．关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是( )．A ．运行速度大于7.9 km/sB ．离地面高度一定，相对地面静止C ．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D ．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等解析由题意知，定点后的“天链一号01星”是同步卫星，即T ＝24 h ．由GMm r 2＝m v 2r ＝mω2r ＝m4π2T 2r ＝ma ，得：v ＝GM r ，运行速度应小于第一宇宙速度，A 错误；r ＝ 3GMT 24π2，由于T 一定，r 一定，离地高度一定，B 正确；由ω＝2πT，T 同＜T 月，ω同＞ω月，C 正确；a ＝rω2＝r ⎝⎛⎭⎪⎫2πT 2，赤道上物体的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，赤道上物体的向心加速度小于同步卫星的向心加速度，D 错误．答案 BC5．同步卫星离地心距离为r ，运行速率为v 1，加速度为a 1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a 2，第一宇宙速度为v 2，地球的半径为R ，则下列比值正确的是( )．A.a 1a 2＝r RB.a 1a 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫r R 2C.v 1v 2＝r RD.v 1v 2＝ Rr解析先研究a 1与a 2的关系，由于地球同步卫星运动周期与地球自转周期相同，因此，二者角速度相等，由 a ＝rω2得a 1a 2＝r R，A 项正确；再研究v 1与v 2的关系，由于二者均由万有引力提供向心力，即GMm r 2＝mv 2r，因此根据线速度公式v ＝G M r 可得v 1v 2＝ Rr，D项正确．答案AD。

高中物理第六章万有引力与航天第5节宇宙航行课时作业含解析新人教版必修2

第六章第五节宇宙航行基础夯实一、选择题(单选题)1．(湖北省孝感市七校联盟2016～2017学年高一下学期期中)以下关于宇宙速度的说法中正确的是导学号 66904304( B )A．第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度B．第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度C．地球同步卫星的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D．地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚解析：根据v＝GMr可知，第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度，是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，选项A错误B正确；地球同步卫星的线速度小于第一宇宙速度，更小于第二宇宙速度，选项B错误；地球上的物体的速度若大于第三宇宙速度即可脱离太阳的束缚，选项D错误；故选B。

2．请阅读短文，结合图示的情景，完成第(1)～(3)题。

导学号 669043052013年12月14日，“嫦娥三号”(“玉兔”号月球车和着陆器)以近似为零的速度实现了月面软着陆。

下图为“嫦娥三号”运行的轨道示意图。

(1)着陆器承载着月球车在半径为100km的环月圆轨道上运行过程中，下列判断正确的是( C )A．月球车不受月球的作用力B．着陆器为月球车提供绕月运动的向心力C．月球车处于失重状态D．月球车处于超重状态(2)“嫦娥三号”发射后直接进入椭圆形地月转移轨道，其发射速度为( B )A．16.7km/sB．大于7.9km/s，小于11.2km/sC．7.9km/sD．11.2km/s(3)“嫦娥三号”在下列位置中，受到月球引力最大的是( B )A．太阳帆板展开的位置B．月球表面上的着陆点C．环月椭圆轨道的近月点D．环月椭圆轨道的远日点解析：(1)月球车在月球的引力作用下绕月球运动，A、B错；月球车在轨道运行时处于失重状态，C正确，D错误。

(2)发射速度应大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故B正确，A、C、D错误。

(3)根据万有引力定律可知离月球最近的地点，受月球的引力最大，故B正确。