物理教科版必修2 第三章4 人造卫星 宇宙速度 课堂练习 Word版含解析

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：选A ．第一宇宙速度又叫环绕速度，A 对，B 错；万有引力提供向心力，由G Mm R 2＝m v 2R
可知第一宇宙速度与地球的质量和半径有关，C 、D 错． 2．同一遥感卫星离地面越近时，获取图像的分辨率也就越高，则当图像的分辨率越高时，卫星的( )
A ．向心加速度越小
B ．角速度越小
C ．线速度越小
D ．周期越小
解析：选D ．由万有引力提供向心力G Mm r 2＝mrω2＝m v 2r ＝m (2πT )2r ＝ma ，可得v ＝GM r
，ω＝GM r 3，T ＝2πr 3GM ，a ＝GM r
2，当r 减小时，T 减小，a 、ω、v 增大，D 对，A 、B 、C 错．
3. 如图所示是卫星拍摄的一张月球表面照片，陨石落入月球表面形成的美丽“花环”清晰可见．如果大量的陨石落入(忽略碰撞引起的月球速度变化)，使月球的质量增加，则( )
A ．月球的公转周期变大
B ．地月距离增大
C ．某月球卫星的线速度减小
D ．某月球卫星的周期减小 解析：选D ．根据万有引力提供向心力G Mm r 2＝m v 2r
可知，当研究月球公转时，公式与m 无关，月球质量增加使月球所需向心力和所受引力同时增大，不影响地月距离和月球的公转周期，A 、B 错误；当研究月球卫星时，月球质量增大使卫星所受引力增大，大于卫星稳定时所需的向心力，卫星做近心运动，使卫星到月球的距离减小，线速度增大，周期减小，C 错误，D 正确．
4．已知地球半径为R ，质量为M ，自转角速度为ω，地面重力加速度为g ，万有引力常量为G ，地球同步卫星的运行速度为v ，则第一宇宙速度的值可表示为( )
A ．Rg
B ． v 3
ωR
C ．GM R
D ．ωR 解析：选ABC ．第一宇宙速度等于近地卫星运行的速度，由mg ＝G Mm R 2＝m v 21R
，解得第
一宇宙速度v 1＝gR ＝
GM R ，A 、C 项正确；对同步卫星，设运行半径为r ，由v ＝ωr ，GMm r
2＝m v 2r ，结合GMm R 2＝m v 21R 得v 1＝v 3ωR
，B 项正确． 5．若两颗人造地球卫星的周期之比为T 1∶T 2＝2∶1，则它们的轨道半径之比R 1∶R 2＝________，向心加速度之比a 1∶a 2＝______. 解析：由开普勒定律，R 1∶R 2＝3T 21∶3T 22＝34∶1.由牛顿第二定律，G Mm R 2
＝ma ，向心加速度之比a 1∶a 2＝R 22∶R 21＝1∶232.
答案：34∶1
1∶232。