《人造衛(wèi)星宇宙速度》同步練習(xí)選擇題選擇題1．下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法中正確的是()A．為避免通訊衛(wèi)星在軌道上相撞，應(yīng)使它們運行在不同的軌道上B．通訊衛(wèi)星定點在地球赤道上空某處，所有通訊衛(wèi)星的周期都是24hC．不同國家發(fā)射通訊衛(wèi)星的地點不同，這些衛(wèi)星的軌道不一定在同一平面上D．不同通訊衛(wèi)星運行的線速度大小是相同的，加速度的大小也是相同的2．探測器繞月球做勻速圓周運動，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運動，則變軌后與變軌前相比()A．軌道半徑變小B．向心加速度變小C．線速度變小D．角速度變小3．關(guān)于人造地球衛(wèi)星及其中物體的超重、失重問題，下面說法中正確的是()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)生超重現(xiàn)象C．進(jìn)入軌道時做勻速圓周運動，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．假設(shè)地球的質(zhì)量不變，而地球的半徑增大到原來的2倍．那么從地球發(fā)射人造衛(wèi)星的第一宇宙速度的大小應(yīng)為原來的()A.eq\r(2)倍 B.eq\f(1,\r(2))倍C.eq\f(1,2)倍 D．2倍5．1970年4月24日，我國自行設(shè)計、制造的第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功，開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的新紀(jì)元．“東方紅一號”的運行軌道為橢圓軌道，其近地點M和遠(yuǎn)地點N的高度分別為439km和2384km，則()圖1A．衛(wèi)星在M點的勢能大于N點的勢能B．衛(wèi)星在M點的角速度大于N點的角速度C．衛(wèi)星在M點的加速度大于N點的加速度D．衛(wèi)星在N點的速度大于7.9km/s6．2009年5月，航天飛機在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點，如圖2所示．關(guān)于航天飛機的運動，下列說法中正確的有()圖2A．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度B．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動能小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的動能C．在軌道Ⅱ上運動的周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期D．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度7．已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍．若某行星的平均密度為地球平均密度的一半，它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍，則該行星的自轉(zhuǎn)周期約為()A．6小時 B．12小時C．24小時 D．36小時簡答題簡答題8．金星的半徑是地球半徑的0.95倍，質(zhì)量為地球質(zhì)量的0.82倍．g取10m/s2，問：(1)金星表面的自由落體加速度是多大？(2)金星的第一宇宙速度是多大？答案和解析選擇題選擇題1．BD2．A[由Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2r,T2)知T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，變軌后T減小，則r減小，故選項A正確；由Geq\f(Mm,r2)＝ma，知r減小，a變大，故選項B錯誤；由Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)知v＝eq\r(\f(GM,r))，r減小，v變大，故選項C錯誤；由ω＝eq\f(2π,T)知T減小，ω變大，故選項D錯誤．]3．ABC[超重、失重是一種表象，是從重力和彈力的大小關(guān)系而定義的．當(dāng)向上加速時超重，向下減速(a方向向上)也超重，故A、B正確．衛(wèi)星做勻速圓周運動時，萬有引力完全提供向心力，衛(wèi)星及衛(wèi)星內(nèi)的物體皆處于完全失重狀態(tài)，故C正確．失重的原因是重力(或萬有引力)使物體產(chǎn)生了加速度，D錯．]4．B[因第一宇宙速度即為地球的近地衛(wèi)星的線速度，此時衛(wèi)星的軌道半徑近似的認(rèn)為是地球的半徑，且地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力充當(dāng)向心力．故有公式eq\f(GMm,R2)＝eq\f(mv2,R)成立，所以解得v＝eq\r(\f(GM,R)).因此，當(dāng)M不變，R增加為2R時，v減小為原來的eq\f(1,\r(2))倍，即正確的選項為B.]5．BC[衛(wèi)星由M點向N點運動的過程中，萬有引力做負(fù)功，勢能增加即M點的勢能小于N點的勢能，故選項A錯誤；由開普勒定律可知地球球心和衛(wèi)星連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等，近地點的角速度要大于遠(yuǎn)地點的角速度，B正確；由Geq\f(Mm,r2)＝ma知a＝eq\f(GM,r2)，所以aM>aN，故選項C正確；7.9km/s是衛(wèi)星圍繞地球表面轉(zhuǎn)動的第一宇宙速度，是衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的最大速度，vN<7.9km/s，故選項D錯誤．]6．ABC[航天飛機在橢圓軌道上運動，距地球越近，速度越大，A項正確．航天飛機在軌道Ⅰ經(jīng)A點時減速才能過渡到軌道Ⅱ，所以對于A點在軌道Ⅰ上的速度、動能都大于在軌道Ⅱ上的速度、動能，即B正確．由開普勒第三定律知，航天飛機在軌道Ⅱ上的角速度大于在軌道Ⅰ的，故航天飛機在軌道Ⅱ上的周期小，即C正確．由萬有引力eq\f(GMm,r2)＝ma知，加速度僅與間距有關(guān)，D不正確．]7．B[設(shè)地球半徑為R，密度為ρ1，自轉(zhuǎn)周期為T1，設(shè)行星半徑為r，密度為ρ2，自轉(zhuǎn)周期為T2，根據(jù)萬有引力定律得G·eq\f(ρ1\f(4,3)πR3m,7R2)＝meq\f(4π2·7R,T\o\al(2,1))①G·eq\f(ρ2\f(4,3)πr3m′,3.5r2)＝eq\f(m′4π2·3.5r,T\o\al(2,2))②ρ1＝2ρ2，T1＝24小時③由①②③得T2＝12小時，故選項B正確．]簡答題簡答題8．(1)9.09m/s2(2)7.34km/s解析(1)星球表面的物體所受重力近似等于萬有引力，即mg＝eq\f(GMm,R2)，g＝eq\f(GM,R2)因此eq\f(g金,g地)＝eq\f(GM金,R\o\al(2,金))·eq\f(R\o\al(2,地),GM地)＝0.82×(eq\f(1,0.95))2，得g金＝9.09m/s2.(2)繞行星做勻速圓周運動的物體，萬有引力提供向心力，eq\f(GMm,r2)＝meq\f(v2,r