2019物理同步大讲堂人教必修二精练:课时提升作业 十一 6.5 宇宙航行 Word版含解析.pdf
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1、温馨提示:温馨提示: 此套题为 Word 版,请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合 此套题为 Word 版,请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合 适的观看比例,答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。适的观看比例,答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。 课时提升作业 十一课时提升作业 十一 宇宙航行宇宙航行 (40 分钟 100 分) (40 分钟 100 分) 一、选择题(本题共 8 小题,每小题 7 分,共 56 分) 1.(2017合肥高一检测)我国在西昌卫星发射中心,将巴基斯坦通信 卫星“1R”(Paksat-1R)成功送入地球同步轨道,发射任务获得圆满成 功。关于成
2、功定点后的“1R”卫星,下列说法正确的是 ( ) A.运行速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度 B.离地面的高度一定,相对地面保持静止 C.绕地球运行的周期比月球绕地球运行的周期大 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】选 B。人造地球卫星(包括地球同步卫星)的发射速度大于第 一宇宙速度小于第二宇宙速度,而其运行速度小于第一宇宙速度,选 项 A 错误。地球同步卫星在赤道上空相对地面静止,并且距地面的高 度一定,大约是 3.6104km,选项 B 正确。 地球同步卫星绕地球运动的 周期与地球自转周期相同,即T=24h,而月球绕地球运行的周期大约是 27 天,选项 C 错误
3、。地球同步卫星与静止在赤道上物体的运行周期相 同,角速度也相同,根据公式a=2r可知,运行半径大的向心加速度大, 所以地球同步卫星的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速 度,选项 D 错误。 2.2016 年 6 月 25 日晚,我国新一代运载火箭“长征七号”在海南文 昌航天发射场点火升空,这将有效提升我国进出空间的能力。海南文 昌航天发射场为低纬度滨海发射基地,将同型号的火箭从高纬度发射 场移到低纬度发射场,推力可提升,这对人造卫星的发射大有帮助,这 是利用了纬度低(将地球当作标准球体) ( ) 世纪金榜导学号 35684158 A.物体所受地球的万有引力小,随地球自转的周期大 B.物体
4、的重力加速度小,随地球自转的线速度大 C.发射卫星时的第一宇宙速度小,地理位置高 D.火箭和卫星的惯性小 【解析】选 B。同一物体处在不同的纬度受到的万有引力相同,A 项错 误;纬度越低,物体的重力加速度越小,由 v=R 可知物体随地球自转 的线速度越大,卫星发射前具有较大初动能,这些都对发射卫星有 利,B 项正确;地球卫星的第一宇宙速度与纬度无关,C 项错误;惯性由 物体质量决定,与物体所处纬度无关,D 项错误。 3.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.v B.kv C.nkD. 【解析】 选 B。 由 G=m
5、,得 v=,将 M= r3代入,可得 vr, 所以该星球的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的 k倍,选项 B 正 确。 【补偿训练】 (2014福建高考)若有一颗“宜居”行星,其质量为地球的 p 倍,半径 为地球的 q 倍,则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的 ( ) A.倍 B.倍 C.倍D.倍 【解析】选 C。据 G=m可得环绕速度 v=,利用比值法可知 C 正确。 4.我国首次太空课在距地球 300 多千米的“天宫一号”上举行,如图 所示是宇航员王亚平在“天宫一号”上所做的“水球” 。若已知地球 的半径为6400km,地球表面的重力加速度为g=9.8m/s2,下列说法正确 的是 (
6、) A.“水球”在太空中不受地球引力作用 B.“水球”相对地球运动的加速度为零 C.若王亚平的质量为 m,则她在“天宫一号”中受到地球的引力为 mg D.“天宫一号”的运行周期约为 1.5h 【解析】选 D。 “天宫一号”是围绕地球运动的,即地球的万有引力提 供了其做圆周运动的向心力,“水球”与“天宫一号”是一个整体,因 此可知“水球”也受到地球引力作用,选项 A 错误;“水球”受到地球 引力而围绕地球做圆周运动,具有向心加速度,选项 B 错误;若王亚平 的质量为 m,则她在“天宫一号”中的加速度小于地球表面的重力加 速度,则受到地球的引力小于 mg,选项 C 错误;由万有引力提供向心力 的
7、表 达 式 可 得 :G=mr,解 得 :T=,又 GM=gR2,可 得 :T= =s5400s=1.5 h,选 项 D 正确。 5.(2017临沂高一检测)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 ( ) 世纪金榜导学号 35684159 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 24h 【解析】选 A。根据公式 G=m2r 可得=,运动半径越大,角 速度越小,故卫星 a 的角速度小于 c 的角速度,A 正确;根
8、据公式:G =ma 可得 a=,由于 a、 b 的轨道半径相同,所以两者的向心加速度大 小相同,B 错误;第一宇宙速度是近地轨道的环绕速度,也是最大的环 绕速度,根据公式:G=m可得 v=,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;根据公式:G=m r可得T=2,故轨道半径相同,周期相同,所以卫星b的周期等于 24h,D 错误。 【补偿训练】 (多选)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 ( ) A.运动速度变大 B.运动周期减小 C.需要的向心力变大D.向心加速度减小 【解析】选 A、B、C。设地球质量为 M,卫星质量为
9、 m,轨道半径为 r, 运行周期、线速度和角速度分别为 T、v、。根据牛顿第二定律得:G =m=m2r=mr,解得 v=,=,T=,向心加速度 a=2r=r,需要的向心力等于万有引力:F需=G,根据轨 道半径 r 逐渐减小,可以得到 v、a、F需都是增大的,而周期 T 是 减小的。故 A、B、C 正确,D 错误。 6.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.不论在轨道 1 还是轨道 2 运行,卫星在 P 点的速度都相同 B.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 C.卫星在轨道 1
10、的任何位置都具有相同加速度 D.卫星在轨道 2 的任何位置都具有相同速度 【解析】选 B。从轨道 1 变轨到轨道 2,需要加速,A 错;不论在轨道 1 还是轨道2运行,卫星在P点只受万有引力,根据公式G=ma可得a= ,故只要位置相同,加速度则相同,由于卫星在轨道 1 做椭圆运动 时,运动半径在变化,所以加速度在变化,B 对、C 错;卫星在轨道 2 做 匀速圆周运动,速度的大小不变,方向时刻改变,D 错。 【总结提升】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
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