高三最新 物理专项基础训练：第21练 人造卫星 宇宙速度(word版,有答案)

第21练 人造卫星 宇宙速度

一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）

1.不久前欧洲天文学就发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581C ” .该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍.设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为E k 1，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的同质量的人造卫星的动能为E k 2，则

1

2

k k

E E 为 （ ） A.0.13 B.0.3 C.3.33 D.7.5

2.一艘宇宙飞船在预定轨道上做匀速圆周运动，在该飞船的密封舱内，下列实验能够进行的是 （ ）

3.某人造卫星运动的轨道可近似看做是以地心为中心的圆.由于阻力作用，人造卫星到地心的距离从r 1慢慢变到r 2，用E k 1、E k 2分别表示卫星在这两个轨道上的动能，则（ ）

A. r 1＜r 2，E k 1＜E k 2

B. r 1＞r 2，E k 1＜E k 2

C. r 1＜r 2，E k 1＞E k 2

D. r 1＞r 2，E k 1＞E k 2

4.银河系中的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O 做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为T ，S 1到O 点的距离为r 1、S 1到S 2间的距离为r ，已知引力常量为G.由此可求出S 2的质量为 （ ）

A.22124()r r r GT π-

B.23

124r GT π

C.23

24r GT π D.2212

4R R GT π

5.如图所示关于静止地球赤道上的物体A ，贴着地面运行的人造卫星B ，相对地球静止

的人造卫星C ，下列说法中正确的是 （ ）

A.物体A 和卫星C 具有相同的加速度，但均小于卫星B 的加速度

B.卫星B 的运行速度大于卫星C ，卫星C 的速度大于物体A

C.卫星B 的运行周期大于物体A ，物体A 的周期等于卫星C 的周期

D.若它们的质量相等，则所受合外力量大的是卫星C 二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意）

6.可以发射这样一颗人造地球卫星，使其圆轨道 （ ） A.与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面同心圆 B.与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆

C.与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地面是静止的

D.与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地面是运动的 7.在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q 点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则 （ ）

A.该卫星的发射速度必定大于11.2km/s

B.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s

C.在轨道Ⅰ上，卫星在P 点的速度大于在Q 点的速度

D.卫星在Q 点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ

8.地球的同步卫星质量为m ，离地面的高度为h ，若地球的半径为R 0，地球表面处的重力加速度为g 0，地球自转角速度为ω0，则同步卫星所受的地球对它的万有引力的大小为（ ）

A.20

m h ω B.200

2

0()mR g R h +

C.24

3000m R g ω D.200()m R h ω+

9.土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星，都沿近似为圆周的轨道绕土星运动.其参数如表：

卫星半径（m ） 卫星质量（kg ） 轨道半径（m ） 土卫十 8.90×104

2.01×1018

1.51×1018

土卫十一

5.70×104

5.60×1017

1.51×103

两卫星相比土卫十 （ ） A.受土星的万有引力较大 B.绕土星的圆周运动的周期较大 C.绕土星做圆周运动的向心加速度较大 D.动能较小

三、计算或论述题

10.一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径r=2R （R 为地球半径），卫星的运动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为ω，地球表面处的重力加速度为g.

（1）求人造卫星绕地球转动的角速度；

（2）若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求它下次通过该建筑物上方需要的时间.

11.计划发射一颗距离地面高度为地球半径R0的圆形轨道地球卫星，卫星轨道平面与赤道片面重合，已知地球表面的重力加速度为g.

（1）求出卫星绕地心运动周期T；

（2）设地球自转周期T0，该卫星绕地旋转方向与地球自转方向相同，则在赤道上一点的人能连续看到该卫星的时间是多少？

12.我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成，这极大的提高了同学们对月球的关注程度.以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：

（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动.试求出月球绕地球运动的轨道半径；

（2）若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回到抛出点.已知月球半径为R月，引力常量为G.试求出月球质量M月.

13.侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h，要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少？设地球半径为R，地面处的得力加速度为g，地球自转的周期为T.

14.2003年8月29日，火星、地球和太阳处于三点一线，上演“火星冲日”的天象奇观.这是6万年来火星距地球最近的一次，与地球之间的距离只有5.576×107km，为人类研