第3章 4.人造衛(wèi)星　宇宙速度 學業(yè)分層測評10

1、.學業(yè)分層測評十建議用時：45分鐘學業(yè)達標1把人造地球衛(wèi)星的運動近似看做勻速圓周運動，那么離地球越近的衛(wèi)星A質(zhì)量越大B萬有引力越大C周期越大 D角速度越大【解析】由萬有引力提供向心力得F向F引mr2mr，可知離地面越近，周期越小，角速度越大，且運動快慢與質(zhì)量無關(guān)所以衛(wèi)星離地球的遠近決定運動的快慢，與質(zhì)量無關(guān)，故A、C錯誤，D正確；由于衛(wèi)星質(zhì)量m不確定，故無法比較萬有引力大小，故B錯誤【答案】D2一探月衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼近月球外表，月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，月球半徑約為地球半徑的，地球上的第一宇宙速度約為7.9 km/s，那么該探月衛(wèi)星繞月運行的速率約為 【導學號：22852076】A0.

2、4 km/s B1.8 km/sC11 km/s D36 km/s【解析】對于環(huán)繞地球或月球的人造衛(wèi)星，其所受萬有引力即為它們做圓周運動所需的向心力，即m，所以v，第一宇宙速度指的是最小發(fā)射速度，同時也是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，對于近地衛(wèi)星來說，其軌道半徑近似等于中心天體半徑，所以，所以v月v地×7.9 km/s1.8 km/s.應選B.【答案】B3如圖3­4­4所示是在同一軌道平面上的三顆不同的人造地球衛(wèi)星，關(guān)于各物理量的關(guān)系，以下說法正確的選項是圖3­4­4A根據(jù)v可知vA<vB<vCB根據(jù)萬有引力定律可知FA>FB>F

3、CC角速度A>B>CD向心加速度aA<aB<aC【解析】由題圖知三顆不同的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑關(guān)系為rA<rB<rC由萬有引力提供向心力得mmr2ma可知v所以vA>vB>vC，A選項錯誤；由于三顆衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系不確定，故萬有引力大小不確定，B選項錯誤；，所以A>B>C，C選項正確；a，所以aA>aB>aC，故D選項錯誤【答案】C4星球上的物體脫離星球引力所需的最小速度稱為該星球的第二宇宙速度星球的第二宇宙速度v2與其第一宇宙速度v1的關(guān)系是v2v1.某星球的半徑為r，外表的重力加速度為地球外表重力加速度g的，不計其他星

4、球的影響，那么該星球的第二宇宙速度為 【導學號：22852077】A. B.C. D.gr【解析】由第一宇宙速度公式可知，該星球的第一宇宙速度為v1，結(jié)合v2v1可得v2，C正確【答案】C5以下關(guān)于繞地球運行的衛(wèi)星的運動速度的說法中正確的選項是A一定等于7.9 km/sB一定小于7.9 km/sC大于或等于7.9 km/s，而小于11.2 km/sD只需大于7.9 km/s【解析】衛(wèi)星在繞地球運行時，萬有引力提供向心力，由此可得v，所以軌道半徑r越大，衛(wèi)星的環(huán)繞速度越小，實際的衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑R，所以環(huán)繞速度一定小于第一宇宙速度，即v7.9 km/s.而C選項是發(fā)射人造地球衛(wèi)星的速度范

5、圍【答案】B6地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍，地球的半徑約為火星半徑的2倍，那么航天器在火星外表附近繞火星做勻速圓周運動的速率約為A3.5 km/sB5.0 km/sC17.7 km/s D35.2 km/s【解析】由Gm得，對于地球外表附近的航天器有：G，對于火星外表附近的航天器有：G，由題意知MM、r，且v17.9 km/s，聯(lián)立以上各式得：v23.5 km/s，選項A正確【答案】A7多項選擇如圖3­4­5所示，地球赤道上的物體A、近地衛(wèi)星B和同步衛(wèi)星C均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運動設(shè)A、B、C的運動速率分別為v1、v2、v3，向心加速度分別為a1、a2、a3，那么

6、圖3­4­5Av1>v2>v3 Bv1<v3<v2Ca1>a2>a3Da1<a3<a2【解析】由vr知，當一樣時，r越大，v越大由于處于地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)時的物體和處于地球同步衛(wèi)星軌道上時角速度一樣，且r3>r1，故v3>v1，而近地衛(wèi)星的運行速度最大，故v2>v3>v1.同理，由ar2知a3>a1，由a知，a2>a3，故a2>a3>a1.所以B、D正確【答案】BD8有兩顆人造衛(wèi)星，都繞地球做勻速圓周運動，它們的軌道半徑之比r1r241，求這兩顆衛(wèi)星的：1線速度之比；2角速度之

7、比；3周期之比；4向心加速度之比. 【導學號：22852078】【解析】1由Gm得v所以v1v212.2由Gm2r得所以1218.3由T得T1T281.4由Gma得a1a2116.【答案】1122183814116才能提升9多項選擇如圖3­4­6所示，三顆人造衛(wèi)星正在圍繞地球做勻速圓周運動，那么以下有關(guān)說法中正確的選項是 【導學號：22852079】圖3­4­6A衛(wèi)星可能的軌道為a、b、cB衛(wèi)星可能的軌道為a、cC同步衛(wèi)星可能的軌道為a、cD同步衛(wèi)星可能的軌道為a【解析】衛(wèi)星的軌道圓心必須與地心重合，所以衛(wèi)星的可能軌道為a、c，選項A錯誤、B正確；同步衛(wèi)

8、星位于赤道的上方，可能的軌道為a，選項C錯誤、D正確【答案】BD10多項選擇為紀念伽利略將望遠鏡用于天文觀測400周年，2020年被定為以“探究我的宇宙為主題的國際天文年我國發(fā)射的“嫦娥一號衛(wèi)星繞月球經(jīng)過一年多的運行，完成了既定任務，于2020年3月1日16時13分成功撞月如圖3­4­7為“嫦娥一號衛(wèi)星撞月的模擬圖，衛(wèi)星在控制點1開場進入撞月軌道假設(shè)衛(wèi)星繞月球做圓周運動的軌道半徑為R，周期為T，引力常量為G.根據(jù)題中信息，以下說法正確的選項是圖3­4­7A可以求出月球的質(zhì)量B可以求出月球?qū)Α版隙鹨惶栃l(wèi)星的引力C“嫦娥一號衛(wèi)星在控制點1處應減速D“嫦娥一號

9、在地面的發(fā)射速度大于11.2 km/s【解析】由GmR可得M，選項A正確；月球?qū)Α版隙鹨惶栃l(wèi)星的引力FG，因不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，故月球?qū)πl(wèi)星的引力不能求得，選項B錯誤；衛(wèi)星在控制點1減速時，萬有引力大于向心力，衛(wèi)星做向心運動，半徑減小，進入撞月軌道，選項C正確；假設(shè)發(fā)射速度大于11.2 km/s，會脫離地球的束縛，不可能繞月球轉(zhuǎn)動，選項D錯誤【答案】AC11如圖3­4­8所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運動的3顆衛(wèi)星，以下說法正確的選項是圖3­4­8Ab、c的線速度大小相等，且大于a的線速度Bb、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度Cc加

10、速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的cDa衛(wèi)星由于某原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將減小【解析】因為b、c在同一軌道上運行，故其線速度大小、加速度大小均相等又b、c軌道半徑大于a的軌道半徑，由v知，vbvc<va，故A選項錯由加速度a可知abac<aa，故B選項正確當c加速時，c受到的萬有引力F<，故它將做離心運動；當b減速時，b受到的萬有引力F>，故它將做向心運動所以無論如何c也追不上b，b也等不到c，故C選項錯對a衛(wèi)星，當它的軌道半徑緩慢減小時，在轉(zhuǎn)動一段較短時間內(nèi)，可近似認為它的軌道半徑未變，視為穩(wěn)定運行，由v知，r減小時v逐漸增大，故D選項錯【答案】B12如圖3­4­9所示，A是地球同步衛(wèi)星，另一個衛(wèi)星B的圓軌道位于赤道平面內(nèi)，間隔 地面高度為h.地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)角速度為0，地球外表的重力加速度為g，O為地球中心圖3­