人造衛(wèi)星、宇宙速度》練習(xí)卷B

1、人造衛(wèi)星、宇宙速度測驗題B一、選擇題（每小題中至少有一個選項是正確的）圖11如圖1所示，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造地球衛(wèi)星，a、b質(zhì)量相同，且小于c的質(zhì)量，則 （ ） Ab所需向心力最小 Bb、c周期相等，且大于a的周期 Cb、c的向心加速度相等，且大于a的向心加速度 Db、c的線速度大小相等，且小于a的線速度2繞地球作勻速圓周運(yùn)動的人造地球衛(wèi)星內(nèi)，其內(nèi)物體處于完全失重狀態(tài)，物體 （ ） A不受地球引力作用 B所受引力全部用來產(chǎn)生向心加速度 C加速度為零 D物體可在飛行器懸浮3兩個行星各有一個衛(wèi)星繞其表面運(yùn)行，已知兩個衛(wèi)星的周期之比為12，兩行星半徑之比為21 ，則 （

2、） A兩行星密度之比為41 B兩行星質(zhì)量之比為161 C兩行星表面處重力加速度之比為81 D兩衛(wèi)星的速率之比為414地球上有兩位相距非常遠(yuǎn)的觀察者，都發(fā)現(xiàn)自己的正上方有一顆人造地球衛(wèi)星，相對自己靜止不動，則這兩位觀察者的位置以及兩顆人造衛(wèi)星到地球中心的距離可能是（ ） A一人在南極，一人在北極，兩衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等 B一人在南極，一人在北極，兩衛(wèi)星到地球中心的距離可以不等，但應(yīng)成整數(shù)倍 C兩人都在赤道上，兩衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等 D兩人都在赤道上，兩衛(wèi)星到地球中心的距離可以不等，但應(yīng)成整數(shù)倍5衛(wèi)星在到達(dá)預(yù)定的圓周軌道之前，最后一節(jié)運(yùn)載火箭仍和衛(wèi)星連接在一起，衛(wèi)星先在大氣層外某一

3、軌道a上繞地球做勻速圓周運(yùn)動，然后啟動脫離裝置，使衛(wèi)星加速并實現(xiàn)星箭脫離，最后衛(wèi)星到達(dá)預(yù)定軌道星箭脫離后（ ） A預(yù)定軌道比某一軌道a離地面更高，衛(wèi)星速度比脫離前大B預(yù)定軌道比某一軌道a離地面更低，衛(wèi)星的運(yùn)動周期變小C預(yù)定軌道比某一軌道a離地面更高，衛(wèi)星的向心加速度變小D衛(wèi)星和火箭仍在同一軌道上運(yùn)動，衛(wèi)星的速度比火箭大6已知萬有引力常量G，某行星的半徑和繞該星表面運(yùn)行的衛(wèi)星的周期，可以求得下面哪些量？（ ）A該行星的質(zhì)量B該行星表面的重力加速度C該行星的同步衛(wèi)星離其表面的高度D該行星的第一宇宙速度7設(shè)地面附近重力加速度為g， 地球半徑為R0，人造地球衛(wèi)星圓形運(yùn)行軌道半徑為R，那么以下說法正確的

4、是： ( ) A衛(wèi)星在軌道上向心加速度大小為 B衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行速度大小為 C衛(wèi)星運(yùn)行的角速度大小為 D衛(wèi)星運(yùn)行的周期為。8地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動，所受的向心力為F1，向心加速度為a1，線速度為v1，角速度為1；繞地球表面附近做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星（高度忽略）所受的向心力為F2，向心加速度為a2，線速度為v2，角速度為2；地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3，向心加速度為a3，線速度為v3，角速度為3；地球表面重力加速度為g，第一宇宙速度為v，假設(shè)三者質(zhì)量相等，則（ ）AF1=F2F3 Ba1=a2=ga3 Cv1=v2=vv3 D1=329地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可由r3=求出

5、.已知式中a的單位是m，b的單位是s，c的單位是m/s2，則（ ）Aa是地球半徑，b是地球自轉(zhuǎn)的周期，c是地球表面處的重力加速度Ba是地球半徑，b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動的周期，c是同步衛(wèi)星的加速度Ca是赤道周長，b是地球自轉(zhuǎn)的周期，c是同步衛(wèi)星的加速度Da是地球半徑，b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動的周期，c是地球表面處的重力加速度10根據(jù)觀測，某行星外圍有一模糊不清的環(huán)，為了判斷該環(huán)是連續(xù)物還是衛(wèi)星群，測出了環(huán)中各層的線速度v的大小與該層至行星中心的距離R，則以下判斷中正確的是（ ） A若v與R成正比，則環(huán)是連續(xù)物 B若v與R成反比，則環(huán)是連續(xù)物 C若v2與R反比，則環(huán)是衛(wèi)星群 D若v2與R正比，則環(huán)是

6、衛(wèi)星群二、填空題11某一星球的第一宇宙速度為v，質(zhì)量為m的宇航員在這個星球表面受到的重力為G，由此可知這個星球的半徑是_。12某人站在星球上以速度v1豎直上拋一物體，經(jīng)t秒后物體落回手中，已知星球半徑為R，現(xiàn)將此物沿星球表面平拋，要使其不再落回球，則拋出的速度至少為 。13天文學(xué)家根據(jù)天文觀測宣布了下列研究成果：銀河系中可能存在一個大“黑洞”，接近“黑洞”的所有物質(zhì)，即使速度等于光速也被“黑洞”吸入，任何物體都無法離開“黑洞”。距離“黑洞”r=6.0×1012 m的星體以v=2×106 m/s的速度繞其旋轉(zhuǎn)，則“黑洞”的質(zhì)量為_。引力常量G=6.67×10-11

7、N·m2/kg2. 14假設(shè)站在赤道某地的人，恰能在日落后4小時的時候，恰觀察到一顆自己頭頂上空被陽光照亮的人造地球衛(wèi)星，若該衛(wèi)星是在赤道所在平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，又已知地球的同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍，試估算此人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期為_s。三、計算題15某星球上，宇航員用彈簧秤稱得質(zhì)量為m的物體重量為F，乘宇宙飛船在靠近該星球表面空間飛行，測得環(huán)繞周期為T，試求該星球的質(zhì)量。地球HS16一組太空人乘太空穿梭機(jī)，去修理位于離地球表面6.5×105m的圓形軌道上的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡H。機(jī)組人員使穿梭機(jī)S進(jìn)入與H相同的軌道并關(guān)閉推動火箭，而望遠(yuǎn)鏡則在穿

8、梭機(jī)前方數(shù)公里處，如圖所示，設(shè)G為引力常數(shù)，而ME為地球質(zhì)量。（已知：地球半徑為6.4×106m）。在穿梭機(jī)內(nèi)，一質(zhì)量為70kg的太空人的視重是多少？計算軌道上的重力加速度、速率和周期。17偵察衛(wèi)星在通過地球兩極上空的圓軌道上運(yùn)動，它的運(yùn)動軌道距地面高度為h,要使衛(wèi)星在一天的時間內(nèi)將地面上赤道各處在日照條件下的情況全都拍攝下來，衛(wèi)星在通過赤道上空時，衛(wèi)星上的攝像機(jī)至少應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長是多少？設(shè)地球的半徑為R，地面處的重力加速度為g，地球自傳的周期為T。18已知物體從地球上的逃逸速度（第二宇宙速度）v2=，其中G、ME、RE分別是引力常量、地球的質(zhì)量和半徑.已知G=6.67&

9、#215;10-11 N·m2/kg2,c=2.9979×108 m/s.求下列問題：(1)逃逸速度大于真空中光速的天體叫做黑洞，設(shè)某黑洞的質(zhì)量等于太陽的質(zhì)量M=1.98×1030 kg，求它的可能最大半徑（這個半徑叫Schwarzchild半徑）（2）在目前天文觀測范圍內(nèi)，物質(zhì)的平均密度為10-27 kg/m3,如果認(rèn)為我們的宇宙是這樣一個均勻大球體，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c,因此任何物體都不能脫離宇宙，問宇宙的半徑至少多大？人造衛(wèi)星、宇宙速度測驗題B參考答案一、選擇題1、ABD 2、BD 3、ACD 4、C 5、C 6、ABD 7、ABD

10、8、D 9、AD 10、AC二、填空題11、r=mv2/G 12、 13、3.6×1035 14、1.4×104三、計算題15、m物體的重量等于萬有引力，設(shè)星球半徑為R，飛船質(zhì)量M/，飛船繞該星球飛行時，萬有引力提供向心力：，得：。16、視重為0。，所以，得。有：，所以=7.17m/s，=5.8×103s 。17、偵察衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的周期設(shè)為T1，則，地面處的重力加速度為g，則=m0g，由上述兩式得T1=，其中r=h+R。=2，攝像機(jī)應(yīng)拍攝赤道圓周的弧長為s=R，s=。18、（1）由題目所提供的信息可知，任何天體均存在其所對應(yīng)的逃逸速度v2=，其中M、R為天體的質(zhì)量和半徑.對于黑洞模型來說，其逃逸速度大于真空中的光速，即v2c,所以Rm=2.94×103 m