宇宙航行习题
宇宙航行练习
6.5宇宙航行同步练习一、选择题1、如图所示是小明同学画的几种人造地球卫星轨道的示意图，视地球为均匀质量的球体，其中 a 卫星的轨道平面过地轴，b 卫星轨道与地轴夹角为一锐角，c 卫星轨道为与地轴垂直的椭圆．则A．三个卫星都不可能是地球同步卫星B．各轨道运行的卫星的速度大小始终不变C．如果各卫星质量相等，它们的机械能也相等D．c 卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度2、如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则A．金星表面的重力加速度是火星的k nB．金星的第一宇宙速度是火星的knC．金星绕太阳运动的加速度比火星小D．金星绕太阳运动的周期比火星大3、（多选）已知某星球的质量为M ，星球半径为R ，表面的重力加速度为g ，引力常量为G ,则该星球的第一宇宙速度可表达为 ( )A．B．C．D．4关于地球同步通讯卫星，下列说法中不正确的是（）A. 它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间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. 它一定在赤道上空运行5、某位同学设想了人造地球卫星轨道(卫星发动机关闭)，其中不可能的是( )6、A 、B 两颗人造地球卫星质量之比为1：2，轨道半径之比为2：1，则它们的运行周期之比为（ ）A. 1：2B. 1：4C. 22:1D. 4：17（多选）、已知地球质量为M ，半径为R ，自转周期为T ，地球同步卫星质量为m ，引力常量为G .有关同步卫星，下列表述正确的是( )A ．卫星距地面的高度为232GMTB ．卫星的运行速度小于第一宇宙速度C ．卫星运行时受到的向心力大小为2GMm RD ．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度8、如图所示，a 、b 、c 、d 是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的四颗人造卫星．其中a 、c 的轨道相交于点P ，b 、d 在同一个圆轨道上．某时刻b 卫星恰好处于c 卫星的正上方．下列说法中正确的是( )A ．b 、d 存在相撞危险B ．a 、c 的加速度大小相等，且大于b 的加速度C ．b 、c 的角速度大小相等，且小于a 的角速度D ．a 、c 的线速度大小相等，且小于d 的线速度9、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 ．12倍C ．2 倍D ．2倍10、已知地球两极处的重力加速度为g ，赤道上的物体随地球做匀速圆周运动的向心加速度为a 、周期为T ，由此可知地球的第一宇宙速度为（ ）A ．2aT πB ．2gT πC ．T agD ．2T a ag + 11、（多选）已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为1v 、向心加速度大小为1a ，近地卫星的线速度大小为2v 、向心加速度大小为2a ，地球同步卫星的线速度大小为3v 、向心加速度大小为3a 。
2022-2023学年人教版必修第二册 第七章 4-宇宙航行 作业
4.宇宙航行1.思考:为什么第一宇宙速度是“最小的发射速度”和“最大的环绕速度”?其中的“最小”和“最大”是否矛盾?2.地球同步卫星的“六个一定”:(1)一定;(2) 一定;(3)一定;(4) 一定;(5)一定;(6) 一定。
3.判断下列说法正确的是。
①第一宇宙速度的大小与地球的质量有关②在地面上发射人造地球卫星的最小速度是7.9 km/s③火星的第一宇宙速度也是7.9 km/s,高轨道卫星运行速度小,故发射高轨道卫星比发射低轨道卫星更容④由v=√GMr易⑤同步卫星可以“静止”在北京的上空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 .√2倍C .12倍 D .2倍2.一卫星在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动,已知火星半径为R ,火星表面重力加速度为g 0,不考虑火星自转的影响,该卫星绕火星运动的线速度大小为( ) A .√g0RB .√g 0RC .g 0RD .g 0R 23.若卫星入轨后做周期为T 的匀速圆周运动,已知地球极点附近的重力加速度为g ,地球半径为R ,则该卫星运行轨道距地面的高度是 ( ) A .√R 2gT 24π23B .√R 2gT 22π23C .√R 2gT 24π23-R D .√R 2gT 22π23-R4.我国北斗卫星导航系统的卫星由地球静止轨道卫星和非静止轨道卫星组成,关于地球静止轨道卫星(即地球同步卫星)的说法正确的是( ) A.相对于地面静止,离地面高度为R~4R (R 为地球半径)之间的任意值 B.运行速度大于7.9 km/sC.角速度大于静止在地球赤道上物体的角速度D.向心加速度大于静止在地球赤道上物体的向心加速度 5.下列关于三种宇宙速度的说法正确的是 ( )A.人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于或等于7.9 km/s 、小于11.2 km/sB.火星探测卫星的发射速度大于16.7 km/sC.第三宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度D.第一宇宙速度7.9 km/s 是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度6.可以发射一颗这样的人造地球卫星,使其圆轨道()①与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心圆②与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆③与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地球表面是静止的④与地球表面上的赤道线是共面同心圆,但卫星相对地球表面是运动的A.①③正确B.②④正确C.①②正确D.③④正确7.如图所示,若A、B、C三颗人造地球卫星在同一平面内,沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动周期分别为T A、T B、T C,角速度分别为ωA、ωB、ωC,则()A.T A=T B=T CB.T A<T B<T CC.ωA=ωB=ωCD.ωA<ωB<ωC8.神舟十三号载人飞船第六圈接近轨道返回区域时,调姿进入椭圆返回轨道,A点为绕地轨道和返回轨道的交点,B点为椭圆轨道的近地点。
宇宙航行物理试题及答案
宇宙航行物理试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 宇宙飞船在太空中以恒定速度直线飞行，其加速度为：A. 非零B. 零C. 不确定D. 无法计算答案：B2. 根据牛顿第二定律，一个物体的加速度与作用在它上面的力成正比，与它的质量成反比。
在宇宙航行中，这一定律：A. 适用B. 不适用C. 只在某些情况下适用D. 只在地球表面适用答案：A3. 宇宙飞船在地球轨道上运行时，其运动状态是：A. 静止的B. 匀速直线运动C. 匀速圆周运动D. 变速运动答案：C4. 宇宙飞船在太空中进行变轨操作时，通常需要使用：A. 推进器B. 降落伞C. 火箭D. 太阳能帆答案：A二、填空题（每题5分，共20分）1. 宇宙飞船在太空中进行变轨操作时，需要改变其______，以进入新的轨道。
答案：速度2. 根据开普勒第三定律，行星绕太阳运行的轨道周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比，这个定律也适用于______。
答案：人造卫星3. 在宇宙航行中，为了减少空气阻力，宇宙飞船通常设计成______形状。
答案：流线型4. 宇宙飞船在太空中进行对接时，需要精确控制其______和______，以确保安全对接。
答案：速度；方向三、简答题（每题10分，共30分）1. 描述宇宙飞船在地球轨道上运行时，其运动状态的特点。
答案：宇宙飞船在地球轨道上运行时，其运动状态为匀速圆周运动。
这是因为宇宙飞船受到地球引力的作用，同时保持一定的速度，使得引力恰好提供向心力，使飞船沿圆形轨道运动。
2. 解释为什么宇宙飞船在太空中可以进行长时间的飞行而不需要额外的推进力。
答案：宇宙飞船在太空中可以进行长时间的飞行而不需要额外的推进力，是因为太空中几乎没有空气阻力，飞船一旦获得适当的速度和方向，就可以依靠惯性在轨道上持续飞行。
此外，宇宙飞船的轨道设计使得地球的引力提供了必要的向心力，维持其在轨道上的运动。
3. 简述宇宙飞船在太空中进行变轨操作的基本原理。
人教版高中物理必修第二册课后习题 第7章 万有引力与宇宙航行 分层作业17 宇宙航行
分层作业17 宇宙航行A组必备知识基础练题组一宇宙速度1.如图所示,图中v1、v2和v3分别为第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度,三个飞行器a、b、c分别以第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度从地面上发射,三个飞行器中能够克服地球的引力,永远离开地球的是( )A.只有aB.只有bC.只有cD.b和c2.(广东肇庆期末)10月26日11时14分,神舟十七号载人飞船发射成功,10月26日17时46分,神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接,我国空间站在离地球表面高约400 km的轨道上运行,已知同步卫星距离地球表面的高度约为36 000 km。
下列说法正确的是( ) A.我国空间站的运行周期为24 hB.我国空间站运行的角速度小于地球自转的角速度C.我国空间站运行的线速度比地球同步卫星的线速度大D.我国空间站的发射速度大于第二宇宙速度,小于第三宇宙速度3.(多选)(陕西西安高一期末)我国航天事业的快速发展,充分体现了民族智慧、经济实力、综合国力,也大大促进了我国生产力的发展。
下列关于我国航天器的发射速度、绕行速度的说法正确的是( )A.火星探测器天问一号的发射速度大于第三宇宙速度B.探月工程中嫦娥五号的发射速度大于第二宇宙速度C.北斗卫星导航系统中地球静止轨道卫星的绕行速度小于第一宇宙速度D.中国空间站天和核心舱的发射速度大于第一宇宙速度4.(多选)(辽宁沈阳期末)10月26日,神舟十七号航天员乘组进驻中国空间站,航天员汤洪波、唐胜杰和江新林承担着多项空间实验任务。
若中国空间站绕地球做匀速圆周运动,一名航天员手拿一个小球“静立”在“舱底面”上,如图所示。
下列说法正确的是( )A.航天员不受地球引力的作用B.航天员处于完全失重状态,对“舱底面”的压力为零C.若航天员相对于太空舱无初速度地释放小球,小球将做自由落体运动D.空间站运行的线速度小于第一宇宙速度题组二人造地球卫星5.(多选)北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星组成。
高中物理宇宙航行练习题及讲解整套
高中物理宇宙航行练习题及讲解整套### 高中物理宇宙航行练习题及讲解#### 练习题一：卫星速度计算题目：一颗卫星在地球轨道上绕地球做匀速圆周运动。
已知地球的质量为\( M \)，卫星的质量为 \( m \)，卫星到地球中心的距离为 \( r \)。
忽略空气阻力，求卫星的线速度 \( v \)。
解答：根据万有引力定律，地球对卫星的引力 \( F \) 为：\[ F = G \frac{Mm}{r^2} \]其中 \( G \) 是万有引力常数。
卫星做匀速圆周运动时，引力提供向心力：\[ F = m \frac{v^2}{r} \]将两个等式联立，得：\[ G \frac{Mm}{r^2} = m \frac{v^2}{r} \]解得卫星的线速度 \( v \) 为：\[ v = \sqrt{\frac{GM}{r}} \]#### 练习题二：卫星周期计算题目：假设卫星的质量为 \( m \)，轨道半径为 \( r \)，求卫星绕地球一周的周期 \( T \)。
解答：卫星绕地球一周的周期 \( T \) 可以通过线速度 \( v \) 和轨道半径 \( r \) 计算：\[ T = \frac{2\pi r}{v} \]由练习题一的解答，我们知道：\[ v = \sqrt{\frac{GM}{r}} \]将 \( v \) 的表达式代入周期公式，得：\[ T = \frac{2\pi r}{\sqrt{\frac{GM}{r}}} = 2\pi\sqrt{\frac{r^3}{GM}} \]#### 练习题三：逃逸速度计算题目：地球表面的重力加速度为 \( g \)，求从地球表面发射物体所需的最小速度（逃逸速度） \( v_{esc} \)。
解答：逃逸速度是指物体克服地球引力，飞离地球所需的最小速度。
根据能量守恒定律，物体在地球表面的动能等于其在无穷远处的势能。
设地球质量为 \( M \)，半径为 \( R \)，物体质量为 \( m \)，则有：\[ \frac{1}{2}mv_{esc}^2 = -G \frac{Mm}{R} \]解得逃逸速度 \( v_{esc} \) 为：\[ v_{esc} = \sqrt{\frac{2GM}{R}} \]#### 练习题四：双星系统稳定性分析题目：两颗质量分别为 \( m_1 \) 和 \( m_2 \) 的恒星，它们之间的距离为 \( L \)，绕共同质心做圆周运动。
6.5 宇宙航行 参考答案
参考答案6.5 宇宙航行 练习（1） 1. 22 2.1:3 3.B 4.B 5.略 6.344316GmT F π 7.（1）6：1 （2）1：36 8.AD 9.（1）2：1（2）14乙T 10. 7108.1⨯ 11.g h R T32)(4+π 12．231016.7⨯=M ，33107.2m kg ⨯=ρ6.5 宇宙航行 练习（2）1．【解析】选A.折断后的天线与卫星具有相同的速度,天线受到地球的万有引力全部提供其做圆周运动的向心力,情况与卫星的相同,故天线仍沿原轨道与卫星一起做圆周运动,A 对,B 、C 、D 错. 2.【解析】选B 、C.由公式v= 知，当r=R 地时，卫星运行速度为第一宇宙速度，若r>R 地，则v 小于第一宇宙速度，故A 错误，B 正确；在地面发射卫星时，其发射速度应大于第一宇宙速度，故C 正确；卫星在椭圆轨道的远地点，速度一定小于第一宇宙速度，D 错误. 3.4.【解析】选B.由于发射卫星需要将卫星以一定的速度送入运行轨道,在靠近赤道处的地面上的物体的线速度最大,发射时较节能,因此B 正确.5.6.【解析】选B.绕地飞行的人造卫星及其内所有物体均处于完全失重状态，故在卫星内部，一切由重力引起的物理现象不再发生或由重力平衡原理制成的仪器不能再使用.故天平、密度计、气压计不能再用,而测力计的原理是胡克定律,它可以正常使用,B项正确.7.【解析】选B、C、D.物体做匀速圆周运动时，物体所受的合外力方向一定要指向圆心.对于这些卫星而言，就要求所受的万有引力指向圆心，而卫星所受的万有引力都指向地心，所以A选项错误，B、C选项正确；对于同步卫星来说，由于相对地球表面静止，所以同步卫星应在赤道的正上空，因此D选项正确.8.【解析】选A.同步卫星的轨道半径远大于地球半径,它运行的速度小于第一宇宙速度,A错,C正确.同步卫星由于与地球自转同步且地球的万有引力提供它转动的向心力,据此可推出同步卫星一定在赤道的正上方,且距地面高度一定,即所有同步卫星的轨道半径都相同,B、D正确.9.10.11.12.13.【解析】（1）首先使航天飞机减速做近心运动，进入较低轨道上运行，此时其速度大于太空站的速度，当快要追上时，飞机再进行加速做离心运动，即可追上太空站.（2）航天飞机可以减速做近心运动进入较低轨道上躲避危险；或者加速做离心运动，进入更高的轨道上躲避危险.6.5 宇宙航行练习（371.A2.B3. B4.D5.D6.AB7.A8.BC9.BD 10.C 11.（1）0.97 （2）0.2km。
(完整版)宇宙航行练习题
宇宙航行1.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其速度是下列的（ ）A ．一定等于7.9 km/sB ．等于或小于7.9 km/sC ．一定大于7.9 km/sD ．介于7.9～11.2 km/s 之间2.人造卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）A.半径越大，速度越小，周期越小B.半径越大，速度越小，周期越大C.所有卫星的速度均是相同的，与半径无关D.所有卫星的角速度均是相同的，与半径无关3. 关于第一宇宙的速度，下面说法错误的是（ ）A ．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B ．它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度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动时近地点的速度4.人造卫星由于受大气阻力，轨道半径逐渐减小，则线速度和周期变化情况为（ ）A ．线速度增大，周期增大B ．线速度增大，周期减小C ．线速度减小，周期增大D ．线速度减小，周期减小5.绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为10千克的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧秤的示数（ ）A.等于98NB.小于98NC.大于98ND.等于06.地球半径为R ，地球附近的重力加速度为0g ，则在离地面高度为h 处的重力加速度是（ ）A.()202h R g h + B.()202h R g R + C.()20h R Rg + D.()20h R g +7．两颗人造卫星A 、B 绕地球做圆周运动，周期之比为8:1:=B A T T ，则轨道半径之比和运动速率之比分别为 （ ）A ．1:4:=B A R R ，2:1:=B A v v B ．1:4:=B A R R ，1:2:=B A v vC ．4:1:=B A R R ，2:1:=B A v vD ．4:1:=B A R R ，1:2:=B A v v8.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设地球的半径为R ，地面处的重力加速度为g ，则人造卫星： ( )A ．绕行的最大线速度为RgB ．绕行的最小周期为g R π2 C ．在距地面高为R 处的绕行速度为2Rg D ．在距地面高为R 处的周期为gR 2π2 9． 如图4所示，天文观测中发现宇宙中存在着“双星”。
高中一年级下学期物理《宇宙航行》作业练习
作业练习
C．3.0×103 km/s D．6.0×104 km/s
4．(多选)甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是() A．甲的周期大于乙的周期
B．乙的速度大于第一宇宙速度
C．甲的加速度小于乙的加速度
D．甲在运行时能经过北京的正上方
5．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1所示，下列说法中正确的是()
图1
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P点相撞的危险
6．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
t
C.Rh
t D.
Rh
2t
参考答案：
1CD 2B 3D 4AC 5A 6B。
6.5《宇宙航行》人教版高中物理必修二练习(含解析)
6.5《宇宙航行》同步练习（含答案）一、单选题1．静止在地面上随地球自转的物体，绕地轴做匀速圆周运动，以下说法正确的是（ ） A ．重力加速度处处相等 B ．速度处处等于第一宇宙速度 C ．线速度处处相等D ．角速度处处相等2．多国科研人员合作的科研项目---事件视界望远镜，于4月10日发布人类有史以来获得的第一张黑洞照片。
假设该黑洞的第一宇宙速度达到光速c ，黑洞的密度等于中子的密度ρ，万有引力常量为G ，则该黑洞的半径R =？（ ）A ．34c R G πρ=B ．234c R G πρ=C ．R =D ．R =3．如图所示，a 、b 、c 是在地球大气层外同一平面内的圆形轨道上绕逆时针方向运动的3颗卫星，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 ．a 卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大D ．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c4．某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变，每次测量卫星的运动可近似看作圆周运动。
某次测量卫星的轨道半径为r 1，后来变为r 2，21r r <。
以v 1、v 2表示卫星在这两个轨道上的速度，T 1、T 2表示卫星在这两上轨道上绕地运动的周期，则（ ） A ．12v v <，12T T < B ．12v v <，12T TC ．12v v >，12T T <D ．12v v >，12T T5．如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E 运行，在P 点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是（）A ．卫星在轨道1的任何位置都受到相同的引力B ．卫星在轨道2的任何位置都具有相同的速度C ．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P 点的加速度都相同D ．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P 点的速度都相同6．如图，a 、b 、c 是在地球大气层外圆轨道上运动的3颗质量不同的卫星，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bD ．a 卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大7．北京时间2016年6月12日23时30分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功发射了第23颗北斗导航卫星，并送入预定转移轨道．假设这颗北斗导航卫星先沿椭圆轨道1飞行， 后在远地点B 处点火加速，由轨道l 变成轨道2后做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）A ．卫星在轨道2运行时的速度大于7.9km/sB ．卫星在轨道2运行时不受重力作用C ．卫星在轨道2运行到B 点时的速度比在轨道1运行到B 点时的速度小D ．卫星在轨道l 上的B 点和在轨道2上的B 点加速度大小相等8．2022年左右我国将建成载人空间站，轨道高度距地面约400km ，在轨运营10年以上，它将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地。
宇宙航行例题
宇宙航行宇宙速度的理解1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.t Rh /2 B.t Rh /2 C.t Rh / D.t Rh 2/2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物理参量的比较3.2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km 处发生碰撞。
这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。
碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。
假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是 （ ）A. 甲的运行周期一定比乙的长B. 甲距地面的高度一定比乙的高C. 甲的向心力一定比乙的小D. 甲的加速度一定比乙的大4．如图，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<a25.同步卫星离地心距离为r ，运行速度为v1，加速度为a1.地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R.则以下正确的是（ ） A.R r a a =21 B.221)(R r a a = C.R r v v =21 D.2121)(R r v v = 变轨问题 6.2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B 为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（A ）在轨道Ⅱ上经过A 的速度小于经过B 的速度（B ）在轨道Ⅱ上经过A 的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能（C ）在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期（D ）在轨道Ⅱ上经过A 的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A 的加速度7.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.角速度变小追及问题8.如图7-5-2所示，A 、B 、C 是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星.下列说法中正确的是（ ）A.B 、C 的线速度大小相等，且大于A 的线速度B.B 、C 的周期相等，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.C 加速（速率增大）可追上同一轨道上的B9.如图7-5-3所示有A 、B 两个行星绕同一恒星O 做圆周运动，运转方向相同，A 行星的周期为T1，B 行星的周期为T2.在某一时刻两行星第一次相遇（即两行星相距最近），则（ ）A.经过时间t=T1+T2，两行星将第二次相遇B.经过时间t=1221TT T T -，两行星将第二次相遇 C.经过时间t=221T T +，两行星第一次相距最远[来源:] D.经过时间t=)(21221T T T T -，两行星第一次相距最远习题 10.已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。
宇宙航行习题课练习题
宇宙航行习题课练习题1. 题目：太空轨道计算描述：一个卫星以每小时40000千米的速度绕地球公转。
假设地球的半径为6400千米，求出该卫星的公转周期、高度和速度。
2. 题目：宇宙飞船的质量变化描述：一艘宇宙飞船的质量为2000千克。
当它在地球上起飞时，它的推力为300kN。
在离开地球大气层并进入太空后，其质量变为1800千克。
根据上述信息，计算宇宙飞船离开地球的加速度以及在离开大气层后的推力。
3. 题目：行星运动计算描述：假设行星绕太阳的轨道是一个椭圆轨道，太阳位于中心，行星现在位于离太阳最近的点上。
已知行星与太阳的距离为4亿公里，离开太阳最近的点时的速度为30000千米/小时。
请计算行星离开太阳最远的点时的速度。
4. 题目：光年距离计算描述：我们知道光年是衡量宇宙距离的一种单位。
假设一颗恒星距离地球10000光年，请计算从地球到这颗恒星的距离（以千米为单位）。
5. 题目：引力潮汐力计算描述：当一个天体接近另一个天体时，它会受到引力潮汐力的作用。
假设一个直径为10000千米的行星距离一颗质量为1亿千克的星球的表面距离为20000千米。
计算这个行星受到的引力潮汐力（以牛顿为单位）。
6. 题目：行星自转速度计算描述：已知一个行星的自转周期为24小时，且其半径为8000千米。
请计算该行星上赤道附近的自转速度。
7. 题目：宇宙速度计算描述：宇宙速度是指进入轨道所需的最低速度。
已知地球的质量为5.97×10^24千克，平均半径为6400千米，求地球表面的宇宙速度。
以上是宇宙航行习题课的练习题，希望对你的学习有所帮助。
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宇宙航行练习题(含答案)
第七章 万有引力与宇宙航行第4节 宇宙航行1．观看科幻电影《流浪地球》后，某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景，如图所示，轨道上P 点距木星最近（距木星表面的高度可忽略）。
则A ．地球靠近木星的过程中运行速度减小B ．地球远离木星的过程中加速度增大C ．地球远离木星的过程中角速度增大D ．地球在P 点的运行速度大于木星第一宇宙速度 【答案】D【解析】A ．地球靠近木星时所受的万有引力与速度成锐角，做加速曲线运动，则运行速度变大，A 错误；B ．地球远离木星的过程，其距离r 变大，则可知万有引力增大，由牛顿第二定律：2GMmma r =，则加速度逐渐减小，B 错误；C ．地球远离木星的过程线速度逐渐减小，而轨道半径逐渐增大，根据圆周运动的角速度关系vrω=，可知运行的角速度逐渐减小，C 错误；D ．木星的第一宇宙速度指贴着木星表面做匀速圆周的线速度，设木星的半径为R ，满足1GMv R而地球过P 点后做离心运动，则万有引力小于需要的向心力，可得22P v MmG m R R<，可推得：1P GMv v R>=即地球在P 点的运行速度大于木星第一宇宙速度，D 正确； 故选D 。
2．星球GJ357d 被科学家称为“超级地球”，它是绕着矮星GJ357旋转的三颗行星之一，其余两颗行星分别为 GJ357b 和GJ 357c 。
已知GJ 357d 公转一圈55.7个地球日，其质量约是地球的六倍；GJ357b 的公转周期为3.9个地球日；矮星 GJ357的质量和体积只有太阳的三分之一，温度比太阳低约40%。
由上述信息可知A ．GJ357b 的线速度比GJ 357d 的线速度小B ．GJ357d 的第一宇宙速度比地球第一宇宙速度小C ．GJ357b 公转的角速度比地球公转的角速度小D ．GJ357d 公转的半径比地球公转的半径小 【答案】D【解析】A. GJ357b 离恒星更近，其线速度比GJ 357 d 的线速度大； B.由于GJ357d 的半径与地球半径关系未知，其第一宇宙速度无法计算； C.地球公转周期比GJ357b 公转周期大，则角速度比GJ357b 公转的角速度小；D.由2224GMm r m r Tπ=可知，2324GMT r π=计算可知地球公转的半径比GJ357d 公转的半径大。
物理宇宙航行试题及答案
物理宇宙航行试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 根据牛顿的万有引力定律，两个物体间的引力与它们的质量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
如果两个物体的质量分别为m1和m2，距离为r，则引力F的计算公式为：A. F = G * (m1 * m2) / rB. F = G * (m1 + m2) / r^2C. F = G * (m1 * m2) / r^2D. F = G * (m1 - m2) / r^2答案：C2. 光年是天文学中用来表示距离的单位，它表示的是：A. 光在一年内传播的距离B. 光在一天内传播的距离C. 光在一分钟内传播的距离D. 光在一秒内传播的距离答案：A3. 在宇宙航行中，宇航员在太空中会感受到失重状态，这是因为：A. 太空中没有空气，所以没有重力B. 太空中的重力非常小，几乎可以忽略不计C. 宇航员相对于地球处于自由落体状态D. 宇航员在太空中的速度非常快，所以感觉不到重力答案：C4. 根据爱因斯坦的相对论，当一个物体的速度接近光速时，其质量会：A. 保持不变B. 逐渐减小C. 逐渐增大D. 先增大后减小答案：C二、填空题（每题5分，共20分）1. 宇宙中已知最冷的天体是______，其温度接近绝对零度。
答案：布莫让星云2. 太阳系中，离太阳最近的行星是______。
答案：水星3. 国际空间站（ISS）的主要任务是进行______和______。
答案：科学研究，技术试验4. 根据哈勃定律，宇宙的膨胀速度与距离成正比，这个比例常数被称为______。
答案：哈勃常数三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述什么是黑洞，并描述黑洞的形成过程。
答案：黑洞是一种极端密集的天体，其引力强大到连光都无法逃逸。
黑洞的形成通常是在一个大质量恒星耗尽其核燃料后，发生超新星爆炸，如果剩余的核心质量足够大，它将继续坍缩，最终形成黑洞。
2. 描述一下什么是宇宙微波背景辐射，并解释它对宇宙学的意义。
高中物理 4. 宇宙航行 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 如图所示，一飞行器围绕地球沿半径为r的圆轨道1运动。
经P点时，启动推进器短时间向前喷气使其变轨，2、3是与轨道1相切于P点的可能轨道。
则飞行器（）A．变轨后将沿轨道2运动B．相对于变轨前运行周期变长C．变轨前、后在两轨道上经P点的速度大小相等D．变轨前、后在两轨道上经P点的加速度大小相等2. 继“天宫一号”之后，2016年9月15日我国在酒泉卫星发射中心又成功发射了“天宫二号”空间实验室。
“天宫一号”的轨道是距离地面343公里的近圆轨道；“天宫二号”的轨道是距离地面393公里的近圆轨道，后继发射的“神舟十一号”与之对接。
下列说法正确的是（）A．在各自的轨道上正常运行时，“天宫二号”比“天宫一号”的速度大B．在各自的轨道上正常运行时，“天宫二号”比地球同步卫星的周期长C．在低于“天宫二号”的轨道上，“神舟十一号”需要先加速才能与之对接D．“神舟十一号”只有先运行到“天宫二号”的轨道上，然后再加速才能与之对接3. 2016年10月19日凌晨，神舟十一号飞船与天宫二号对接成功，如图两者对接后一起绕地球运行的轨道可视为圆轨道，运行周期为T，已知地球半径为R，对接体距地面的高度为kR，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，下列说法正确的是（）A．对接后，飞船的线速度大小为B．对接后，飞船的加速度大小为C．地球的密度为D．对接前，飞船通过自身减速使轨道半径变大靠近天宫二号实现对接4. 我国计划发射“人造月球”，届时天空中将会同时出现月球和“人造月球”。
已知地球的半径为R，月球绕地球做圆周运动的轨道半径为60R，地球表面的重力加速度大小为g，“人造月球”绕地球做圆周运动的轨道半径是地球半径的2倍，月球与“人造月球”绕地球运动的方向相同。
则下列分析正确的是（）A．“人造月球”处的重力加速度大小为0.5gB．月球绕地球做圆周运动的向心加速度大小为C．月球和“人造月球”的角速度大小之比为D．月球、“人造月球”和地球相邻两次共线的时间间隔为5. 人造地球卫星在运行中，由于受到稀薄大气的阻力作用，其运动轨道半径会逐渐减小，在此进程中，以下说法中正确的是（）A．卫星的速率将变小B．卫星的周期将增大C．卫星的向心加速度将增大D．卫星的角速度将变小6. 下表是火星和地球部分数据对照表，把火星和地球视为匀质理想球体，它们绕太阳的运动近似看作匀速圆周运动，从表中数据可以分析得出不正确的是（）质量（kg）公转周期（d天）自转周期（h小时）近似公转轨道半径（m）星球半径（m）火星 6.421×1023686.98 24.62 2.28×1011 3.395×106地球 5.976×1024365.26 23.93 1.50×1011 6.378×106A．地球所受向心力较大B．地球公转动能较大C．火星的第一宇宙速度较大D．火星两极处地表重力加速度较小7. 如图所示，a为放在地球赤道上相对地面静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的同步卫星。
宇宙航行(解析版)--高一物理专题练习(内容+练习)
宇宙航行--高一物理专题练习（内容+练习）一、宇宙速度1．第一宇宙速度的推导(1)已知地球质量m地和半径R，物体在地面附近绕地球的运动可视作匀速圆周运动，万有引力提供物体运动所需的向心力，轨道半径r近似认为等于地球半径R，由Gmm地R2＝mv2R，可得v＝Gm地R.(2)已知地面附近的重力加速度g和地球半径R，由mg＝m v2R得：v＝gR.2．三个宇宙速度及含义二、判断卫星变轨时速度、加速度变化情况的思路1．判断卫星在不同圆轨道的运行速度大小时，可根据“越远越慢”的规律判断．2．判断卫星在同一椭圆轨道上不同点的速度大小时，可根据开普勒第二定律判断，即离中心天体越远，速度越小．3．判断卫星为实现变轨在某点需要加速还是减速时，可根据离心运动或近心运动的条件进行分析．4．判断卫星的加速度大小时，可根据a＝F万m＝GMr2判断．一、单选题1．神舟十五号载人飞船入轨后，于2022年11月30日5时42分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约90分钟。
下列说法正确的是（）A．天和舱中的宇航员处于失重状态，不受地球的引力B ．组合体绕地球做圆周运动的速度比地球同步卫星的大C ．组合体绕地球做圆周运动的速度略大于第一宇宙速度D ．宇航员在空间站中利用单摆周期公式可以完成空间站所在位置处重力加速度的测量【答案】B【解析】A ．天和舱中的宇航员处于失重状态，仍然受地球的引力，A 错误；B ．根据万有引力提供向心力2224Mm G m r r Tπ=22Mm v G m r r=解得r =2GMv r =依题意，组合体周期约90分钟，远小于同步卫星的周期，所以组合体绕地球做圆周运动的轨道半径比地球同步卫星的小，所以组合体绕地球做圆周运动的速度比地球同步卫星的大，B 正确；C ．第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以组合体绕地球做圆周运动的速度略小于第一宇宙速度，C 错误；D ．宇航员在空间站中处于完全失重状态，无法利用单摆周期公式可以完成空间站所在位置处重力加速度的测量，D 错误。
宇宙航行物理试题及答案
宇宙航行物理试题及答案一、单选题（每题2分，共10分）1. 宇宙中物体的重力加速度与物体的质量无关，这是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 伽利略D. 霍金答案：C2. 根据牛顿第三定律，以下哪个选项是正确的？A. 作用力和反作用力总是相等的B. 作用力和反作用力总是相反的C. 作用力和反作用力总是同时出现的D. 以上都是答案：D3. 在宇宙航行中，以下哪种力是维持轨道运动的主要力？A. 重力B. 电磁力C. 核力D. 摩擦力答案：A4. 宇宙飞船在地球轨道上运行时，其速度与地球的自转速度相比如何？A. 相同B. 更快C. 更慢D. 无法比较答案：B5. 以下哪个选项是描述宇宙飞船进入地球大气层时遇到的阻力？A. 空气阻力B. 重力C. 离心力D. 电磁力答案：A二、填空题（每题2分，共10分）6. 宇宙飞船在太空中进行轨道调整时，通常使用______推进器。
答案：化学7. 宇宙中物体的重力加速度与物体的质量无关，这一发现是由______提出的。
答案：伽利略8. 宇宙飞船在地球轨道上运行时，其速度必须达到______，才能克服地球的引力。
答案：第一宇宙速度9. 宇宙飞船进入地球大气层时，由于______的作用，会产生高温。
答案：空气摩擦10. 宇宙飞船在太空中进行轨道调整时，需要考虑______的影响。
答案：牛顿第三定律三、简答题（每题5分，共20分）11. 简述宇宙飞船在太空中如何利用牛顿第三定律进行轨道调整。
答案：宇宙飞船在太空中进行轨道调整时，会通过喷射推进器向后喷射气体，根据牛顿第三定律，飞船会获得一个向前的推力，从而改变其轨道。
12. 解释为什么宇宙飞船在进入地球大气层时需要特殊设计的隔热层。
答案：宇宙飞船在进入地球大气层时，由于与大气层的摩擦，会产生极高的温度。
特殊设计的隔热层可以保护飞船和宇航员免受高温的损害。
13. 描述宇宙飞船在太空中如何利用地球的引力进行轨道调整。
65宇宙航行专项练习含答案
1．关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是()A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的最大运行速度C．它是能使卫星进入同步卫星轨道所需的发射速度D．它是地球卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度解析：选B.第一宇宙速度是人造地球卫星最小发射速度，也是人造地球卫星最大环绕速度，其大小等于人造卫星靠近地球表面做圆周运动的速度．故选B.2．2012年6月18日，神舟九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进行了我国首次载人空间交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气．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．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用解析：选BC.本题虽为天体运动问题，但题中特别指出存在稀薄大气，所以应从变轨角度入手．第一宇宙速度和第二宇宙速度为发射速度，天体运动的速度为环绕速度，均小于第一宇宙速度，选项A错误；天体运动过程中由于大气阻力，速度减小，导致需要的向心力2vm减小，做向心运动，向心运动过程中，轨道高度降低，且万有引力做正功，势＝F n r能减小，动能增加，选项B、C正确；航天员在太空中受地球引力，地球引力全部提供航天员做圆周运动的向心力，选项D错误．3．我国的第十六颗北斗卫星“北斗－G6”定点于地球静止轨道东经110.5°.由此，具有完全自主知识产权的北斗系统首先具备为亚太地区提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力．其定位精度优于20 m，授时精度优于100 ns.关于这颗“北斗－G6”卫星以下说法中正确的有()A．这颗卫星轨道平面与东经110.5°的经线平面重合B．通过地面控制可以将这颗卫星定点于杭州正上方C．这颗卫星的线速度大小比离地350 km高的“天宫一号”空间站线速度要大．这颗卫星的周期一定等于地球自转周期D．是同步卫星，卫星G6”解析：选D.定点于地球静止轨道的第十六颗北斗卫星“北斗－正确；不能错误、D轨道平面在赤道平面，卫星的周期一定等于地球自转周期，选项A错误；这颗卫星的线速度大小比离通过地面控制将这颗卫星定点于杭州正上方，选项B 错误．地350 km高的“天宫一号”空间站线速度要小，选项C 倍，那么从地球发射人造卫星4．假设地球的质量不变，而地球的半径增大到原来半径的2) 的第一宇宙速度的大小应为原来的(2 B．倍1/A.2倍2倍 D． C．1/2倍因第一宇宙速度即为地球的近地卫星的线速度，此时卫星的轨道半径近似地选B.解析：vm/认为是地球的半径，且地球对卫星的万有引力充当向心力．故有公式GMmR＝22R/1倍，减小为原来的增加为2R时，vvR＝GM/，因此，当M不变，R成立．所以解得：2B.即正确的选项为小时．假设这种趋势3亿年前地球自转的周期约为225．研究表明，地球自转在逐渐变慢，) 未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比(会持续下去，地球的其他条件都不变，．向心加速度变大 B A．距地面的高度变大．角速度变大 DC．线速度变大结合万有引力定律和牛本题应抓住同步卫星与地球自转周期相同这一特征，解析：选A. 顿第二定律进行求解．24πGMmm＝，)R＋A．地球的自转周期变大，则地球同步卫星的公转周期变大．由h(2T2?R＋?h32GMT 正确．h变大，A＝－R，T得h变大，24πGMGMm B错误．r 增大，a减小，，＝ma，得a＝．由B22rr2vmGMGMm，r增大，v减小，v＝C错误．，得＝．由C2rrr2π可知，角速度减小，D错误．＝．由ωD T6．由于阻力的原因，人造卫星绕地球做匀速圆周运动的半径逐渐减小，则下列说法正确的是()．运动周期减小B ．运动速度变大A．．向心加速度减小 DC．需要的向心力变大，运行周期、线速度和角，卫星质量为m，轨道半径为r设地球质量为解析：选ABC.M、ω.根据牛顿第二定律得：速度分别为T、vv224πMmm ω＝m＝2Gr＝mr22rTr234πrGMGM＝＝T；ω解得v；＝3GMrrv224πGM向心加速度a＝＝＝ω2r＝r22rTrMm需要的向心力等于万有引力提供的向心力F＝G 需2r根据轨道半径r逐渐减小，可以得到v、ω、a、F都是增大的而周期T是减小的．需7m．它与另一颗同质量10 ．西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.8×77m)相比(×10) 的同步轨道卫星(轨道半径为4.2A．向心力较小B．动能较大C．发射速度都是第一宇宙速度D．角速度较小解析：选B.由题知，中圆轨道卫星的轨道半径r小于同步卫星轨道半径r，卫星运行时21Mm的向心力由万有引力提供，根据F＝G知，两卫星的向心力F＞F，选项A错误；向212r2vmMm 根据G＝＝mω2r，得环绕速度v＞v，角速度ω＞ω，两卫星质量相等，则动21122rr 能E＞E，故选项B正确、选项D错误；根据能量守恒，卫星发射得越高，发射速度k2k1越大，第一宇宙速度是卫星最小的发射速度，因此两卫星的发射速度都大于第一宇宙速度，且v＜v，选项C错误．02018．一颗人造卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行，已知地球的第一宇宙速度2. 9.8 m/s，g＝＝为v7.9 km/s1(1)这颗卫星运行的线速度为多大？(2)绕地球运动的向心加速度为多大？(3)质量为1 kg的仪器放在卫星内的平台上，仪器的重力为多大？它对平台的压力有多大？卫星近地运行时，有(1)解析：v2Mm1m＝ G2RR卫星离地面的高度为R时，有v2Mm2＝m G2R2?2R?v7.9×21＝v由以上两式得 km/s≈＝5.6 km/s222(2)卫星离地面的高度为R时，有Mm＝ma G2?2R?GMm靠近地面时，有＝mg 2R1解得a＝2＝2.45 m/sg4(3)在卫星内，仪器的重力等于地球对它的吸引力，则G′＝mg′＝ma＝1×2.45 N＝2.45 N由于卫星内仪器的重力完全用于提供做圆周运动的向心力，仪器处于完全失重状态，所以仪器对平台的压力为零．2 (2)2.45 m/s(1)5.6 km/s答案：(3)2.45 N09.质量为m的登月器与航天飞机连接在一起，随航天飞机绕月球做半径为3R(R为月球半径)的圆周运动．当它们运动到轨道的A点时，登月器被弹离，航天飞机速度变大，登月器速度变小且仍沿原方向运动，随后登月器沿椭圆轨道登上月球表面的B点，在月球表面逗留一段时间后，经快速启动仍沿原椭圆轨道回到分离点A与航天飞机实现对接，如图所示．已知月球表面的重力加速度为g科学研究表明，天体在椭圆月．轨道上运行的周期的平方与轨道半长轴的立方成正比．(1)登月器与航天飞机一起在圆轨道上绕月球运行的周期是多少？(2)若登月器被弹离后，航天飞机的椭圆轨道的长轴为8R，为保证登月器能顺利返回A点实现对接，则登月器可以在月球表面逗留的时间是多少？解析：(1)设登月器和航天飞机在半径为3R的圆轨道上运行时的周期为T，因其绕月球2πMm??做圆周运动，所以满足G＝m23R.同时，月球表面的物体所受重力和引力的关·T2?R3?．Mm系满足G＝mg月2RR36π联立以上两式得T＝g月. (2)设登月器在小椭圆轨道运行的周期是T，航天飞机在大椭圆轨道运行的周期是T2122TT621T，解得依题意，对登月器有＝＝T1933?R?2?3R?22TT382T，解得对航天飞机有＝T＝2933??4R?3R?登月器可以在月球表面与航天飞机实现对接，为使登月器沿原椭圆轨道返回到分离点AnT应满足：t＝逗留的时间t) …1T(其中n＝、2、3、－12R6283＝故t(其中n＝1、2＝－T4π(4n－2) 、3、…)．nT99g月R3R(n＝1、2－n答案：(1)6π(2)4π(42) 、3、…) gg月月．。
2023宇宙航行 巩固练习
6.5宇宙的航行 巩固练习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[答案] A2．假设某行星的质量与地球质量相等，半径为地球的4倍，要从该行星上发射一颗绕它自身运动的卫星，那么“第一宇宙速度”(环绕速度)大小就为地球上的第一宇宙速度的( ) A.2倍 B.22倍 C.12倍 D ．2倍[答案] C3．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．当汽车速度增加到某一值时，它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”，不计空气阻力．下列说法正确的是( )A ．汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大B ．当汽车速度增加到7.9 km/s 时，将离开地面绕地球做圆周运动C．此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为24 hD．在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力[答案]B4．当人造地球卫星已进入预定轨道后，下列说法中正确的是() A．卫星及卫星内的任何物体均不受重力作用B．卫星及卫星内的任何物体仍受重力作用，并可用弹簧测力计直接称出物体所受重力的大小C．如果卫星自然破裂成质量不相等的两块，则这两块仍按原来的轨道和周期运行D．如果在卫星内将一个物体自由释放，则卫星内观察者将可以看到物体做自由落体运动[答案]C5.如图所示，A、B两卫星绕着同一行星做匀速圆周运动，轨道半径分别为R1和R2，R1>R2，A、B的线速度分别为v1和v2，角速度分别为ω1和ω2，周期分别为T1和T2，则()A．v2>v1，ω2>ω1，T2<T1B．v2<v1，ω2>ω1，T2>T1C．v2>v1，ω2<ω1，T2>T1D．v2<v1，ω2<ω1，T2<T1[答案]A6．我国的第十六颗北斗卫星“北斗－G6”定点于地球静止轨道东经110.5°.由此，具有完全自主知识产权的北斗系统首先具备为亚太地区提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力．其定位精度优于20 m，授时精度优于100 ns.关于这颗“北斗－G6”卫星以下说法中正确的有()A．这颗卫星轨道平面与东经110.5°的经线平面重合B．通过地面控制可以将这颗卫星定点于杭州正上方C．这颗卫星的线速度大小比离地350 km高的“天宫一号”空间站线速度要大D．这颗卫星的周期一定等于地球自转周期[答案]D7．(多选)2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了绕“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与地球连线的延长线上，一飞行器位于该点，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[答案]AB8．当人造卫星进入轨道做匀速圆周运动后，下列叙述正确的是() A．在任何轨道上运动时，地球球心都在卫星的轨道平面内B．卫星运动速度一定等于7.9 km/sC．卫星内的物体仍受重力作用，并可用弹簧测力计直接测出所受重力的大小D．因卫星处于完全失重状态，所以在卫星轨道处的重力加速度等于零[答案]A9．(多选)图中的甲是地球赤道上的一个物体，乙是“神舟十号”宇宙飞船(周期约90 min)，丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动．下列有关说法中正确的是()A．它们运动的向心加速度大小关系是a乙>a丙>a甲B．它们运动的线速度大小关系是v乙<v丙<v甲C．已知甲运动的周期T甲＝24 h，可计算出地球的密度ρ＝3πGT2甲D．已知乙运动的周期T乙及轨道半径r乙，可计算出地球的质量M＝4π2r 3乙GT 2乙 [答案] AD10．火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大的太空探索项目．假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期为T 1，神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为T 2，火星质量与地球质量之比为p ，火星半径与地球半径之比为q ，则T 1与T 2之比为( )A.pq 3B.1pq 3 C.p q 3 D.q 3p[答案] D11．(多选)设地球同步卫星离地心的距离为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，地球半径为R ，则( )A.a 1a 2＝r R B .a 1a 2＝R 2r 2 C.v 1v 2＝R 2r 2 D.v 1v 2＝R r [答案] AD12．(多选)如图所示是“嫦娥三号”飞船登月的飞行轨道示意图，下列说法正确的是( )A．在地面出发点A附近，即刚发射阶段，飞船处于超重状态B．从轨道上近月点C飞行到月面着陆点D，飞船处于失重状态C．飞船在环绕月球的圆轨道上B处需点火减速才能进入椭圆轨道D．飞船在环绕月球的椭圆轨道上B处的加速度小于在圆轨道上B处的加速度[答案]AC13．设想一颗返回式月球软着陆器完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱，其过程如图所示．设轨道舱的质量为m，月球表面的重力加速度为g，月球的半径为R，轨道舱到月球中心的距离为r，引力常量为G，试求：(1)月球的质量．(2)轨道舱的速度和周期．[答案] (1)g R 2G (2)R g r 2πrR r g14.如图所示，A 是地球的同步卫星，另一卫星B 的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h .已知地球半径为R ，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g ，O 为地球中心．(1)求卫星B 的运行周期．(2)如卫星B 绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A 、B 两卫星相距最近(O 、B 、A 在同一直线上)，则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？[答案](1)2π(R＋h)3gR2(2)2πgR2(R＋h)3－ω0。
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宇宙航行习题Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】7．关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是（ ）A ．已知它的质量是，若将它的质量增为，其同步轨道半径变为原来的2倍B ．它的运行速度为7. 9km/sC ．它可以定点在北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播D ．它距地面的高度约为地球半径的5倍，所以卫星的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的1/368．（2009重庆理综）据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km 和100Km ，运动速率分别为v 1和v 2，那么v 1和v 2的比值为（月球半径取1700Km ）A ．1918 BCD ．18199．2009年5月11日美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机发射升空，机上的7名宇航员通过5次太空行走对哈勃望远镜进行了最后一次维护，为其更换了相机、电池、陀螺仪、对接环、光谱仪等设备。
维护时，须使航天飞机相对于哈勃望远镜处于静止状态才行。
若航天飞机上的速度计显示其运动速度大小为v ，且已知地球半径为R ，地面重力加速度为g 。
求待维修的哈勃望远镜离地面的高度h 为（ ） A ．R v gR -22B ．R vgR +22 C ．R v gR +2 D ．R v gR -2 10．设同步卫星离地心的距离为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 ．21v v =r RB ．21a a =R rC ．21a a =22r RD ．21v v =r R 11．人造地球卫星可以绕地球做匀速圆周运动，也可以沿椭圆轨道绕地球运动。
对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，以下说法正确的是（ ）A ．近地点速度一定大于 km/sB ．近地点速度一定在 km/s － km/s 之间C ．近地点速度可以小于 km/sD ．远地点速度一定小于在同高度圆轨道上的运行速度12．地球同步卫星到地心的距离r 可由22234πc b a r =求出，已知式中a 的单位是m ，b 的单位是s ，c 的单位是m/s 2，则：（ ）A ．a 是地球半径，b 是地球自转的周期，C 是地球表面处的重力加速度；B ．a 是地球半径。
b 是同步卫星绕地心运动的周期，C 是同步卫星的加速度；C ．a 是赤道周长，b 是地球自转周期，C 是同步卫星的加速度D ．a 是地球半径，b 是同步卫星绕地心运动的周期，C 是地球表面处的重力加速度。
5、同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星（ ）A、它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值B、它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的C、它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值D、它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的6、关于宇宙第一速度，下面说法中错误的是：（）A、它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度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10．“东方一号”人造地球卫星A和“华卫二号”人造卫星B,它们的质量之比为m A：m B=1：2,它们的轨道半径之比为2：1，则下面的结论中正确的是（）A．它们受到地球的引力之比为F A：F B=1：1B．它们的运行速度大小之比为v A：v B=1：22：1C．它们的运行周期之比为T A：T B=23：1D．它们的运行角速度之比为ωA：ωB=211．西昌卫星发射中心的火箭发射架上，有一待发射的卫星，它随地球自转的线速度为v1、加速度为a1；发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动，线速度为v2、加速度为a2；实施变轨后，使其在同步卫星轨道上做匀速圆周运动，运动的线速度为v3、加速度为a3。
则v1、v2、v3的大小关系和a1、a2、a3的大小关系是（）A．v2>v3>v1；a2<a3<a1 B．v2>v3< v1；a2>a3>a1C．v2>v3>v1；a2>a3>a1D．v3> v2>v1；a2>a3>a112．发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q 点，轨道2、3相切于P点，如图1所示．当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2 上经过Q点时的加速度B．卫星在轨道1上经过Q点时的动能等于它在轨道2上经过Q点时的动能C．卫星在轨道3上的动能小于它在轨道1上的动能D．卫星在轨道3上的引力势能小于它在轨道1上的引力势能5.若人造卫星绕地球作匀速圆周运动，则下列说法正确的是（AD）A.卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小B.卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大C.卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大D.卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小年1月发射的“月球勘探者”空间探测器，运用最新科技手段对月球进行近距离勘探，在月球重力分布，磁场分布及元素测定等方面取得了新成果，探测器在一些环形山中发现了质量密集区，当飞到这些质量密集区时，通过地面的大口径射电望远镜观察，“月球勘探者”的轨道参数发生了微小变化，这些变化是(AD)A .半径变小 B.半径变大C.速率变小D.速率变大14.我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min，如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比，下列判断中正确的是（C）A.飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径B.飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度C.飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度D.飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度1、世界上第一次未系保险带的太空行走是在1984年2月7日美国宇航员麦埃德利斯和斯图尔特从挑战者号航天飞机上出舱完成的。
关于太空行走，下列说法正确的是（）。
A、由于航天飞机速度太快，宇航员又未系保险带，出舱后会很快远离航天飞机B、由于宇航员仍受重力作用，出舱后会逐渐向地心运动C、宇航员出舱后，若不主动开启推进器，他与航天飞机的距离几乎不变D、“太空行走”应选择航天飞机在轨道上平稳运行时出舱2、1961年4月12日“东方一号”宇宙飞船载着前苏联宇航员尤里加加林绕地球一周后顺利返回。
实现了人类踏入太空的梦想。
这次太空之旅共历时108min，总航程达40000km。
下列判断正确的是（）A、飞船在轨道上运动的速率大于7.9km/sB、飞船在轨道上运动的速率小于7.9km/sC、飞船轨道离地面的高度接近地球半径D、飞船轨道离地面的高度远小于地球半径3、2003年10月15日“神舟五号”发射成功，10月16日顺利返回。
历时21h，在这21h内，航天英雄杨利伟饱尝了超重和失重的滋味。
下列说法中正确的是（）A、飞船加速上升的过程，杨利伟处于超重状态B、飞船在轨道上运行时，杨利伟处于失重状态C、飞船返回，与大气层剧烈摩擦时，杨利伟处于失重状态D、飞船返回，与大气层剧烈摩擦时，杨利伟处于超重状态4、2004年4月21日俄罗斯“联盛TMA－4”载人飞船成功地完成了与国际空间站“曙光”号功能货舱的自动对接。
关于宇宙飞船与空间站对接，下列说法中正确的是（）A、对接前，飞船在空间站附近同一条轨道上，然后启动飞船上的助推器，加速追上空间站后对接。
B 、先控制飞船在空间站附近比空间站稍低的轨道上，然后启动飞船上的助推器，加速追上空间站后对接。
C 、先控制飞船在空间站附近比空间站稍高的轨道上，然后启动飞船上的助推器，加速追上空间站后对接。
D 、飞船与空间站对接后，由于总质量变大，所受地球的万有引力变大，会导致飞船和空间站向地心偏移。
5、一颗正近地轨道上绕地球运行的人造地球卫星，由于受阻力作用，将会出现（ ）A 、速度变小B 、速度变大C 、半径变大D 、半径变小6、地球半径为R ，地面上重力加速度为g ，在高空绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，其线速度大小不可能是（ ）A 、gR 2B 、gR 21 C 、2gR D 、gR 2 四、附加巩固7、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地球轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。
轨道1、2相切于Q ，轨道2、3相切于P ，如图3-4所示。
则卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）A 、卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B 、卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C|、卫星在轨道1上经过Q 点时的加速度大于它在轨道2上经过Q 点时的加速度D 、卫星在轨道2上经过P 点时的加速度等于它在轨道3上经过P 点时的加速度8、物体在月球表面上的重力加速度为地球表面上的1/6，这说明：A 、地球的直径是月球直径的6倍B 、月球的质量是地球质量的1/6C 、月球吸引地球的引力是地球吸引月球引力的1/63-4D 、物体在月球表面的重力是在地球表面的1/69、三颗人造卫星A 、B 、C 绕地球作匀速圆周运动，如图3-5所示，已知m A <m B <m C 知，则三个卫星：A 、线速度关系：v A >vB = vC B 、周期关系：T A <T B ＝T CC 、向心力大小：F A ＝F B <F CD 、半径与周期关系：323232C C B B A aT R T R T R ==10、人造卫星进入轨道作匀速圆周运动时，卫星内物体：( )A 、处于完全失重状态，所受重力为零B 、处于完全失重状态，但仍受重力作用C 、所受的重力就是维持它跟随卫星一起作匀速圆周运动所需的向心力D 、处于平衡状态，即所受合外力为零16.发射地球同步卫星时，可认为先将卫星发射至距地面高度为h 1的圆形轨道上，在卫星经过A 点时点火（喷气发动机工作）实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为A ，远地点为B .在卫星沿椭圆轨道运动经过B 点再次点火实施变轨，将卫星送入同步轨道（远地点B 在同步轨道上），如图所示.两次点火过程都使卫星沿切线方向加速，并且点火时间很短.已知同步卫星的运动周期为T ，地球的半径为R ，地球表面重力加速度为g ，求：⑴卫星在近地圆形轨道运行接近A 点时的加速度大小；⑵卫星同步轨道距地面的高度.⑴()g h R R a A 212+= ⑵R T gR h -=322224π17.2003年10月15日，我国神舟五号载人飞船成功发射.标志着我国的航天事业发展到了一个很高的水平.飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h 的圆形轨道.已知地球半径为R ，地面处的重力加速度为g ，求：⑴飞船在上述圆形轨道上运行的速度v ；⑵飞船在上述圆形轨道上运行的周期T . ⑴h R gR v +=2 ⑵()232gRh R T +=π18.2003年10月15日，我国利用“神州五号”飞船将一名宇航员送入太空，中国成为继俄、美之后第三个掌握载人航天技术的国家.设宇航员测出自己绕地球球心做匀速圆周运动的周期T，离地面的高度为h，地球半径为R.根据T、h、R和万有引力恒量G，宇航员不能计算出下面的哪一项（C）A.地球的质量B.地球的平均密度C.飞船所需的向心力D.飞船线速度的大小。