人造衛(wèi)星 宇宙速度1關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列表述正確的是( )a第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度b第一宇宙速度又叫脫離速度c第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關(guān)d第一宇宙速度跟地球的半徑無關(guān)解析：選a第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度，a對，b錯；萬有引力提供向心力，由gm可知第一宇宙速度與地球的質(zhì)量和半徑有關(guān)，c、d錯2同一遙感衛(wèi)星離地面越近時，獲取圖像的分辨率也就越高，則當圖像的分辨率越高時，衛(wèi)星的( )a向心加速度越小 b角速度越小c線速度越小 d周期越小解析：選d由萬有引力提供向心力gmr2mmrma，可得v，t2 ，a，當r減小時，t減小，a、v增大，d對，a、b、c錯(多選)已知地球半徑為r，質(zhì)量為m，自轉(zhuǎn)角速度為，地面重力加速度為g，引力常量為g，地球同步衛(wèi)星的運行速度為v，則第一宇宙速度的值可表示為( )a b c dr解析：選abc第一宇宙速度等于近地衛(wèi)星運行的速度，由mgg，解得第一宇宙速度v1 ，a、c項正確；對同步衛(wèi)星，設(shè)運行半徑為r，由vr，m，結(jié)合m得v1 ，b項正確若兩顆人造地球衛(wèi)星的周期之比為t1t221，則它們的軌道半徑之比r1r2_，向心加速度之比a1a2_解析：由開普勒定律，r1r21由牛頓第二定律，gma，向心加速度之比a1a2rr12答案：112課時作業(yè)學生用書p107(單獨成冊)一、單項選擇題1關(guān)于我國發(fā)射的“亞洲一號”地球同步通訊衛(wèi)星的說法，正確的是( )a若其質(zhì)量加倍，則軌道半徑也要加倍b它在北京上空運行，故可用于我國的電視廣播c它以第一宇宙速度運行d它運行的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同解析：選d由gm知軌道半徑與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)，a錯；同步衛(wèi)星軌道必須和赤道平面重合，即衛(wèi)星只能在赤道上空，不能在北京上空，b錯；其運行速度小于第一宇宙速度，c錯；同步衛(wèi)星必和地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，d對2人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動只受地球的引力，其軌道半徑為r，線速度為v，周期為t為使周期變?yōu)?t，可采用的方法有( )a保持軌道半徑不變，使線速度減小為b逐漸減小衛(wèi)星質(zhì)量，使軌道半徑逐漸增大為4rc逐漸增大衛(wèi)星質(zhì)量，使軌道半徑逐漸增大為8rd保持線速度v不變，將軌道半徑增加到8r解析：選b利用萬有引力提供衛(wèi)星的向心力可以得到：v 、t2 ，從中可以看出：線速度、周期與半徑具有一一對應(yīng)關(guān)系，與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，使軌道半徑逐漸增大為4r，能使其周期變?yōu)?t，速率同時減小為，b正確，a、c、d錯誤研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時假設(shè)這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比( )a距地面的高度變大 b向心加速度變大c線速度變大 d角速度變大解析：選a地球的自轉(zhuǎn)周期變大，則地球同步衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期變大由m(rh)，得h r，t變大，h變大，a正確由ma，得a，r增大，a減小，b錯誤由，得v ，r增大，v減小，c錯誤由可知，角速度減小，d錯誤如圖所示，在同一軌道平面上的幾顆人造地球衛(wèi)星a、b、c，在某一時刻恰好在同一直線上，下列說法正確的是( )a根據(jù)v，可知三顆衛(wèi)星的線速度vavbfbfcc三顆衛(wèi)星的向心加速度aaabacd三顆衛(wèi)星運行的角速度abvbvc，選項a錯誤；衛(wèi)星受的萬有引力fg，但三顆衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系不知道，故它們受的萬有引力大小不能比較，選項b錯誤；由gma得a，故aaabac，選項c正確；由gm2r得 ，故abc，選項d錯誤“嫦娥二號”成功發(fā)射后，探月成為同學們的熱門話題一位同學為了測算衛(wèi)星在月球表面附近做勻速圓周運動的環(huán)繞速度，提出了如下實驗方案：在月球表面以初速度v0豎直上拋一個物體，測出物體上升的最大高度h，已知月球的半徑為r，便可測算出繞月衛(wèi)星的環(huán)繞速度按這位同學的方案，繞月衛(wèi)星的環(huán)繞速度為( )av0 bv0cv0 dv0解析：選d繞月衛(wèi)星的環(huán)繞速度即第一宇宙速度，v，對于豎直上拋的物體有v2gh，所以環(huán)繞速度為v v0 ，選項d正確某次發(fā)射同步衛(wèi)星的過程如下：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后再次點火進入橢圓形的過渡軌道2，最后將衛(wèi)星送入同步軌道3軌道1、2相切于q點，2、3相切于p點，則當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是( )a衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率b衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度c衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過q點時的加速度d衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過p點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過p點時的加速度解析：選d由gmmr2得，v ，由于r1v3，13，a、b錯；軌道1上的q點與軌道2上的q點是同一點，到地心的距離相同，根據(jù)萬有引力定律及牛頓第二定律知，衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過q點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過q點時的加速度，同理衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過p點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過p點時的加速度，c錯，d對某同學設(shè)想駕駛一輛“陸地太空”兩用汽車，沿地球赤道行駛并且汽車相對于地球速度可以增加到足夠大當汽車速度增加到某一值時，它將成為脫離地面繞地球做圓周運動的“航天汽車”不計空氣阻力，已知地球的半徑r6 400 km下列說法正確的是( )a汽車在地面上速度增加時，它對地面的壓力增大b當汽車速度增加到79 km/s，將離開地面繞地球做圓周運動c此“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1 hd在此“航天汽車”上可以用彈簧測力計測量物體的重力解析：選b由mgnm得nmgm，可知a錯；79 km/s是最小的發(fā)射速度，也是最大的環(huán)繞速度，b對；由mgmr知t84 min，c錯；“航天汽車”上處于完全失重狀態(tài)，任何與重力有關(guān)的實驗都無法進行，d錯如圖所示為天宮一號目標飛行器與神舟十號飛船成功實現(xiàn)交會對接若對接前兩者在同一軌道上運動，下列說法正確的是( )a對接前 “天宮一號”的運行速率大于“神舟十號”的運行速率b對接前“神舟十號”的向心加速度小于“天宮一號”的向心加速度c“神舟十號”先加速可實現(xiàn)與“天宮一號”在原軌道上對接d“神舟十號”先減速后加速可實現(xiàn)與“天宮一號”在原軌道上對接解析：選d由萬有引力定律和牛頓第二定律列式v ，a，在同一軌道上的速度和加速度相等，所以選項a、b錯誤加速做離心運動，只能實現(xiàn)低軌道與高軌道對接，所以選項c錯誤“神舟十號”先減速到低軌道后加速做離心運動，可實現(xiàn)兩者在原軌道對接所以選項d正確二、多項選擇題我國發(fā)射的“神舟十號”飛船與目標飛行器“天宮一號”已成功完成交會對接若二者對接前在各自穩(wěn)定圓周軌道運行的示意圖如圖所示，二者運行方向相同，視為做勻速圓周運動，下列說法中正確的是( )a為使“神舟十號”與“天宮一號”對接，可在當前軌道位置對“神舟十號”適當加速b“天宮一號”所在處的重力加速度比“神舟十號”大c“天宮一號”在發(fā)射入軌后的橢圓軌道運行階段，近地點的速度大于遠地點的速度d在“天宮一號”內(nèi)，太空健身器、體重計、溫度計都可以正常使用解析：選ac神舟十號適當加速后做離心運動可與天宮一號對接，選項a正確由于天宮一號距地面較遠，所以天宮一號所在處的重力加速度比神舟十號小，選項b錯誤由機械能守恒定律可知，“天宮一號”在發(fā)射入軌后的橢圓軌道運行階段，近地點的速度大于遠地點的速度，選項c正確在“天宮一號”內(nèi)，處于完全失重狀態(tài)，體重計不可以正常使用，選項d錯誤三顆人造地球衛(wèi)星a、b、c繞地球做勻速圓周運動，如圖所示，已知mambvbvcb運行周期關(guān)系為tatbtcc向心力大小關(guān)系為fafbvbvc，選項a正確；由gmr得t2 ，所以taabac，又mambfb，fbfc，選項c錯誤；三顆衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，由開普勒第三定律知選項d正確三、非選擇題某人在某星球上做實驗，在星球表面水平放一長木板，在長木板上放一木塊，木板與木塊之間的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用一彈簧測力計拉木塊當彈簧測力計示數(shù)為f時，經(jīng)計算發(fā)現(xiàn)木塊的加速度為a，木塊質(zhì)量為m若該星球的半徑為r，則在該星球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度是多少？解析：設(shè)該星球表面重力加速度為g在木板上拉木塊時，由牛頓第二定律有fmgma，解得g人造衛(wèi)星的向心力由重力提供，即mg，所以衛(wèi)星的第一宇宙速度為v 答案： 某衛(wèi)星在赤道上空做勻速圓周運動，