2022年高中物理 6.5《宇宙航行》練習(xí)題1 新人教版必修2

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1、2022年高中物理 6.5《宇宙航行》練習(xí)題1 新人教版必修2 1.關(guān)于人造衛(wèi)星,下列說法正確的是( ) A.人造衛(wèi)星環(huán)繞地球的運行的速度可能為5.0km/s B.人造衛(wèi)星環(huán)繞地球的運行的速度可能為7.9km/s C.人造衛(wèi)星環(huán)繞地球的運行的周期可能為80min D.人造衛(wèi)星環(huán)繞地球的運行的周期可能為200min 2.當(dāng)人造地球衛(wèi)星已進入預(yù)定軌道后,下列說法正確的是( ) A.衛(wèi)星及衛(wèi)星內(nèi)的任何物體均不受重力作用 B.衛(wèi)星及衛(wèi)星內(nèi)的任何物體仍受重力作用,并可用彈簧秤直接稱出物體所受的重力的大小 C.如果衛(wèi)星自然破裂成質(zhì)量不等的兩塊,則這兩塊仍按原來的軌道和周期

2、運行 D.如果在衛(wèi)星內(nèi)有一個物體自由釋放,則衛(wèi)星內(nèi)觀察者將可以看到物體做自由落體運動 3.同步衛(wèi)星離地心的距離為,運行速度為,加速度,地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度第一宇宙速度為,地球的半徑為,則( ) A. B. c. D. 4.關(guān)于第一宇宙速度,下列說法錯誤的是( ) A.它是人造地球衛(wèi)星繞地球運行的最小速度 B.它是人造地球衛(wèi)星在近地軌道運行的最大速度 C.它是人造地球衛(wèi)星進入近地軌道的最小發(fā)射速度 D.從人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的速度,把衛(wèi)星發(fā)射到越遠的地方越容易 5.人造衛(wèi)星在環(huán)繞地球做圓周運動時,衛(wèi)星中物體處于失重狀態(tài)是指(

3、 ) A.不受地球重力,而只受向心力的作用 B.失重狀態(tài)是指物體失去地球的重力作用 C.對支持它的物體的壓力或拉力為零 D.受到地球引力和離心力的合力為零 6.關(guān)于人造衛(wèi)星和宇宙飛船,下列說法正確的是( ) A.如果知道人造衛(wèi)星的軌道半徑和它的周期,再利用萬有引力常量,就可以算出地球質(zhì)量 B.兩顆人造衛(wèi)星,只要它們的運行速度相等,不管它們的質(zhì)量、形狀差別有多大,它們的運行速度相等,周期也相等 C.原來在同一軌道上沿同一方向運轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星一前一后,若要后一個衛(wèi)星追上前一個衛(wèi)星并發(fā)生碰撞,只要將后面一個衛(wèi)星速率增大一些即可 D.一艘繞地球運轉(zhuǎn)的宇宙飛船,宇

4、航員從艙內(nèi)慢慢走出,并離開飛船,飛船因質(zhì)量減小,所受到的萬有引力減小,故飛行速度減小 7. “嫦娥一導(dǎo)奔月”示意圖如右圖所示,衛(wèi)星發(fā)射后通過自帶的小型火箭多次變軌,進入地月轉(zhuǎn)移軌道,最終被月球引力捕獲,成為繞月衛(wèi)星,并開展對月球的探測,下列說法正確的是 A.發(fā)射“嫦娥一號”的速度必須達到第三宇宙速度 B.在繞月圓軌道上,衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān) C.衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比 D.在繞月軌道上,衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力 8一顆人造地球衛(wèi)星離地面高(為地球的半徑)。若已知地地球表面的重力加速度為,則衛(wèi)星做勻速圓周運動的速度是_________,角

5、速度是________,周期是_________,若已知地球的質(zhì)量為,萬有引力常量為,則衛(wèi)星做勻速圓周運動的速度是_______,角速度是_________,周期是_________。 提升練習(xí) 1.可以發(fā)射一顆這樣的人造地球衛(wèi)星,使其圓軌道(  ) A.與地球表面上某一緯線(非赤道)是共面的同心圓 B.與地球表面上某一經(jīng)線所決定的圓是共面的同心圓 C.與地球表面上的赤道線是共面的同心圓,且衛(wèi)星相對地球表面是靜止的 D.與地球表面上的赤道線是共面的同心圓,但衛(wèi)星相對地球表面是運動的 2.同步衛(wèi)星是指相對于地面不動的人造地球衛(wèi)星,則( ) A. 它可以在地面上任一點的正

6、上方,離地心的距離可以按需要選擇不同值 B. 它可以在地面上任一點的正上方,但離地心的距離是一定 C. 它只能在赤道的正上方,但離地心的距離是一定的 D. 它只能赤道的正上方,但離地心的距離可以按需要選擇不同值 3.關(guān)于人造地球衛(wèi)星及其中物體的超重、失重問題,下列說法正確的是( ) A. 在發(fā)射過程中向上加速時產(chǎn)生超重現(xiàn)象 B. 在降落過程中向下減速時產(chǎn)生失重現(xiàn)象 C. 進入軌道時作勻速圓周運動,產(chǎn)生失重現(xiàn)象 D. 失重是由于地球?qū)πl(wèi)星內(nèi)物體的作用力減小而引起的 4.如圖6-5-1所示,有 A、B、C三顆繞地球作勻速圓周運動的人造衛(wèi)星 地球 A B C 圖

7、6-5-1 A和B質(zhì)量相同,C的質(zhì)量比A和B要大,根據(jù)萬有引力定律可以判定它的線速度大小關(guān)系是:______ _______; 運動周期大小關(guān)系是:______ _ ________ 5.已知月球表面重力加速度為地球表面重力加速度的1/6,一位舉重運動員在地球表面最多能舉起質(zhì)量為100kg杠鈴,則他在月球表面上最多能舉起多重的杠鈴? 6.1990年3月,紫金山天文臺將該臺發(fā)現(xiàn)的2752號小行星命名為“吳健雄星”。將其看作球形,直徑為32km,它的密度和地球密度相近。若在此小行星上發(fā)射一顆衛(wèi)星環(huán)繞其表面附近運轉(zhuǎn)。求此衛(wèi)星的環(huán)繞速度。(地球半徑取6400km) 7

8、.已知地球的質(zhì)量約為月球質(zhì)量的81倍,地球半徑于約為月球半徑的4倍,在地球上發(fā)射近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度為7.9km/s,周期為84min,那么在月球上發(fā)射一顆近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度多大?它的周期多大? 8. 如圖6-5-2所示,火星和地球繞太陽的運動可以近似看作在同一平面內(nèi)同方向的勻速圓周運動,已知火星的軌道=2.3×1011m,地球的軌道半徑=1.5×1011m,從圖示的火星與地球相距最近的時刻開始計時,試估算火星再次與地球相距最近需經(jīng)多長時間。(以年為單位計算) 火星 地球 圖6-5-2 1、人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓規(guī)道運行時,速度為,如果將它發(fā)

9、射至半徑為二倍地球半徑的高空軌道,那么它的運行速度是_。 2、兩顆人造地球衛(wèi)星和的質(zhì)量比,軌道半徑之比,某一時刻它們的連線通過地心,則此時它們的線速度之比_, 向心加速度之比_,向心力之比_。 4、若已知某行星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為,公轉(zhuǎn)周期為,萬有引力恒量為,則由此可求( ):某行星的質(zhì)量 :太陽的質(zhì)量 :某行星的密度 :太陽的密度 5、利用所學(xué)的知識,推導(dǎo)第一宇宙速度的表達式。 6、在某星球上,宇航員用彈簧稱稱得質(zhì)量為的砝碼的重為,乘宇宙飛船在靠近該星球表面空間飛行,測得其環(huán)繞周期是。根據(jù)上述數(shù)據(jù),試求該星球的質(zhì)量 7、地球的同步衛(wèi)星距地面高

10、約為地球半徑的5倍,同步衛(wèi)星正下方的地面上有一靜止的物體,則同步衛(wèi)星與物體的向心加速度之比是多少?若給物體以適當(dāng)?shù)睦@行速度,使成為近地衛(wèi)星,則同步衛(wèi)星與近地衛(wèi)星的向心加速度之比為多少? 8、我們國家在1986年成功發(fā)射了一顆實用地球同步衛(wèi)星,從xx年至今已幾次將“神州”號宇宙飛船送入太空。在某次實驗中,飛船在空中飛行了36,繞地球24圈。那么同步衛(wèi)星與飛船在軌道上正常運轉(zhuǎn)相比較 ( ) :衛(wèi)星運轉(zhuǎn)周期比飛船大 :衛(wèi)星運轉(zhuǎn)速率比飛船大 :衛(wèi)星運轉(zhuǎn)加速度比飛船大 :衛(wèi)星離地高度比飛船大 9、甲、乙 兩顆人造地球衛(wèi)星在同一軌道平面上的不同高度處同

11、向運行,甲距地面高度為地球半徑的0.5倍,乙甲距地面高度為地球半徑的5倍,兩衛(wèi)星在某一時刻正好位于地球表面某處的正上空,試求:(1)兩衛(wèi)星運行的速度之比;(2)乙衛(wèi)星至少經(jīng)過多少周期時,兩衛(wèi)星間的距離達到最大? 6.5宇宙航行 每課一練 參考答案 1. B 2.B 3. A 4. CD 5. ABC 6. AB 7.. AD 8. C 9. 10 (1)5.6km/s (2) 2.45m/s2 (3) 2.45 N 0N 12.登月火箭關(guān)閉發(fā)動機在離月球表面112km的空中沿圓形軌道運動,周期是120.5min,月球

12、的半徑是1740km,根據(jù)這組數(shù)據(jù)計算月球的質(zhì)量和平均密度。 【試題答案】 1. 2. 3. 4. 5.略 6. 7.(1)6:1 (2)1:36 8. 9.(1)2:1(2) 10. 11. 12. , 鞏固練習(xí) 1. ABD 2. C 3. AC 4. AD 5. C 6. AB 7. C 8. C 9. 提升練習(xí) 1. B 2. C 3. AC 4. > ,> ,< ,< 5. 小,小,大 6. 600kg 7. 20m/s 8. 1.7km/s , 94.5min 9. 2.1年

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