《人造衛(wèi)星 宇宙速度》練習(xí)題AB兩套

1、“人造衛(wèi)星宇宙速度”練習(xí)題A組一、單項(xiàng)選擇題（每小題4分，共24分）1、人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其速率（）A.一定等于7.9km/sB.等于或小于7.9km/sC.一定大于7.9km/sD.介于7.9km/s11.2km/s2、人造地球衛(wèi)星的軌道半徑越大，則（）A速度越小，周期越小.速度越大，加速度越小加速度越小，周期越大.角速度越小，加速度越大3人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R線速度為，周期為T(mén)若要使衛(wèi)星的周期變?yōu)?，可能的方法是A不變，使線速度變?yōu)?不變，使軌道半徑變?yōu)檐壍腊霃阶優(yōu)?4R.無(wú)法實(shí)現(xiàn)4、關(guān)于地球同步衛(wèi)星，它們具有相同的（）質(zhì)量高度向心力周期A.B.C.D.

2、5、關(guān)于人造地球衛(wèi)星的向心力的大小與圓周運(yùn)動(dòng)半徑的關(guān)系的下述說(shuō)法中正確的是（）A由公式3得向心力大小與半徑成正比mv2由公式F得向心力大小與半徑成反比rC由公式3得向心力大小與半徑無(wú)關(guān)MmD由公式FG得向心力大小與半徑的平方成反比r26、關(guān)于繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星，以下判斷正確的是（）A同一軌道上，質(zhì)量大的衛(wèi)星速度大B同一軌道上，質(zhì)量大的衛(wèi)星向心加速度大離地面越近的衛(wèi)星線速度越大D離地面越遠(yuǎn)的衛(wèi)星線速度越大二、填空與論述題（共26分）（4分）在宇宙飛船上做物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列儀器中不能正常使用的是（填序號(hào)）彈簧秤秒表物理天平電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器酒精溫度計(jì)電壓表電流表（4分）已知地球自轉(zhuǎn)周期為

3、T,地球的同步衛(wèi)星離地面高度為h,地球半徑為R,則地球同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的加速度為。（8分）若取地球的第一宇宙速度為8km/s,某行星的質(zhì)量是地球的6倍，半徑是地球的1.5倍，則該行星的第一宇宙速度為多少km/s?1、0（8分）199年95月10日，我國(guó)成功地發(fā)射了“一箭雙星”，將“風(fēng)云1號(hào)”氣象衛(wèi)星和“實(shí)驗(yàn)號(hào)”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星送入離地面的軌道，已知地球半徑為，這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)速度約為多少？一、不定項(xiàng)選擇題（每小題4分，共24分）1關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（）A同步衛(wèi)星處于平衡狀態(tài)B同步衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)的線速度和地球表面上物體的線速度相等所有同步衛(wèi)星離地面高度相同D同步衛(wèi)星運(yùn)行的軌道平面不

4、一定在赤道平面內(nèi)行星和行星的質(zhì)量之比，半徑之比，兩行星各有一顆衛(wèi)星ABAB和，其圓形軌道都非常接近各自的行星表面若衛(wèi)星運(yùn)行周期為，衛(wèi)星運(yùn)行周期為aTOC o 1-5 h z，貝U為3、在圓軌道上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑R,地面上的重力加速度為8，則（）gR2RA.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度為丫彳B.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期為4nl，V2gC衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速度為gD.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度；熹288R4啟動(dòng)衛(wèi)星的發(fā)動(dòng)機(jī)使其速度加大，待它運(yùn)動(dòng)到距離地面的高度比原來(lái)大的位置，再定位使它繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)成為另一軌道的衛(wèi)星，該衛(wèi)星后一軌道與前一軌道相比（）速率增大周期增大加速度減小向心力增大52

5、00年89月25日晚2半時(shí)半0分04秒，我國(guó)利用“神舟七號(hào)”飛船將3名宇航員送入太空，并成功完成了太空行走.設(shè)宇航員測(cè)出自己繞地球球心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)離地面的高度為H地球半徑為.則根據(jù)、和萬(wàn)有引力恒量G宇航員能計(jì)算出下面的哪些項(xiàng)（）A地球的質(zhì)量.地球的平均密度飛船所需的向心力.飛船線速度的大小6、用m表示地球通訊衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）質(zhì)量，h表示它離地面的高度，R0表示地球半徑，g0表示地球表面的重力加速度，30表示地球自轉(zhuǎn)的角速度，則該衛(wèi)星所受的地球?qū)λ娜f(wàn)有引力的大小為（）mR2gD03g。04A.0B.oJC.mD03g。04(Rh)2“ooo0四、填空與論述題（共26分）7、（分）一

6、顆以華人物理學(xué)家“吳健雄”命名的小行星，半徑約為16km,密度與地球相近。若在此小行星上發(fā)射一顆繞其表面運(yùn)行的人造衛(wèi)星，它的發(fā)射速度約為。8（5分）某人造地球衛(wèi)星離地面的高度是地球半徑的倍，則該衛(wèi)星的線速度約為。（已知地球的半徑）9、（6分）某人在一半徑為R的星球上以速率v豎直上拋一物體，上升的最大高度為，若要在該星球上發(fā)射一顆繞星球表面附近環(huán)繞的人造衛(wèi)星,則衛(wèi)星的速度為多少？10、（6分）我國(guó)于1984年4月8日成功發(fā)射了一顆同步軌道（也叫靜止軌道）通信衛(wèi)星,8天后定位于東經(jīng)125的赤道上空,成為少數(shù)幾個(gè)能獨(dú)立發(fā)射同步衛(wèi)星的國(guó)家之一。已知地球表面的重力加速度g=9.8km/s,地球半徑R=6

7、400km,月球公轉(zhuǎn)周期為T(mén)=27天，月球軌道半徑R,60R,試求地球同步衛(wèi)星距地面的高度和運(yùn)行速度。11、（6分）從地球上發(fā)射的兩顆人造地球衛(wèi)星A和B,繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為RA：RB=4：1,求它們的線速度大小之比.下面是某同學(xué)的一種解法,請(qǐng)判斷其解法是否正確.若是正確的,請(qǐng)你作出評(píng)價(jià)；若是錯(cuò)誤的,請(qǐng)分析其出錯(cuò)的原因并給出正確的解答.解：衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力F解：衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力Fv2向mg=mR設(shè)A,B兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量分別為mA、mB，則v2mAg=mARAv2mBg=mBRBv2Rv2R由、得一=Av2RBB HYPERLINK l book

8、mark12 vR42一A HYPERLINK l bookmark84 vR11BBB“人造衛(wèi)星宇宙速度”練習(xí)題參考答案A組一、單項(xiàng)選擇題（每小題4分，共24分）Mmv2GMi解析：由萬(wàn)有引力提供向心力可知：Gm，得v:，當(dāng)取地球半徑TOC o 1-5 h zr2rr時(shí)，算出9此速度為人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大線速度，但衛(wèi)星的軌道半徑越大，線速度卻越小，故線速度可以等于或小于，而不能大于，故正確，錯(cuò)誤。 HYPERLINK l bookmark33 Mmv222解析：由萬(wàn)有引力提供向心力可知：FGm一m2rm（-）2rma，r2rT向GMr3GMGM得：v，T2R,，a，故越大，

9、越小，越大，rrGMr3向r23越小，向越小，所以正確，錯(cuò)。T2_R3一,解析：由開(kāi)普勒第三定律可知及尸，若已知丁2T，可得R314R，故T2R3212111選項(xiàng)正確。4D解析：同步衛(wèi)星必須設(shè)在赤道上方確定的高度處，且衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的MmcTM周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期（T=24小時(shí)），由G=m32fR+h），得h=3R,即（Rh）22其高度、周期相同。故選項(xiàng)正確。Mm5解析：人造地球衛(wèi)星的向心力由萬(wàn)有引力提供：呼G，故正確；中的向r2TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark57 Mmv2三個(gè)公式，由JGmm2r可知，、3都要隨變化，故不能確定與向r2r的關(guān)系

10、，選項(xiàng)錯(cuò)誤。向與衛(wèi)星質(zhì)量無(wú)關(guān)，故 HYPERLINK l bookmark25 Mmv2向與衛(wèi)星質(zhì)量無(wú)關(guān)，故解析：同一軌道r相同，由Gmma昌得、r2r向GM，錯(cuò)；由前式得v,可知越小，越大,故對(duì)錯(cuò)。二、填空與論述題(共26分).解析：因物理天平利用重力作用使兩臂平衡從而測(cè)出質(zhì)量，而在宇宙飛船上處于完全失重，視重為零，故利用物理天平不能稱出物體的質(zhì)量，其它的儀器均不利用重力的作用工作，故可以正常使用。.(辛2(Rh)解析：因地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相等，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可知：G-zMmm(=)2(Rh)ma，解得：a心(當(dāng)2(Rh)(Rh)2T向向T.解析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向

11、心力：G=m，解得v=寇TOC o 1-5 h zr2rrvMr66、一2=,21=2,得該行星的第一宇宙速度為v=2v=2X8km/s=16km/sv.Mr1.5211,12、答案：7.4km/解析：對(duì)于衛(wèi)星，萬(wàn)有引力提供向心力GMm=m=，同時(shí)，地球R2RMm表面，可以認(rèn)為重力等于萬(wàn)有引力Gmg得GMgR2,兩式聯(lián)立得R2地地vvgR：g(R地h)代人數(shù)據(jù)得v7.4km/組一、不定項(xiàng)選擇題(每小題4分，共24分)i答案：解析：同步衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故有加速度，處于加速狀態(tài)，錯(cuò)；同步衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，根據(jù)V3可知，半徑越大，線速度越大，故錯(cuò)；由-MmGM,萬(wàn)有引力提供向心力

12、Gm2(R+Ah)，得衛(wèi)星離地面高度h3R+A(Rh)2地一地地故正確；如果同步衛(wèi)星不在赤道平面內(nèi)，則其所受的萬(wàn)有引力會(huì)有指向赤道平面的切向分力，促使衛(wèi)星向赤道平面運(yùn)動(dòng)，最終會(huì)運(yùn)動(dòng)到赤道平面內(nèi)，故錯(cuò)。Mm、答案：解析：對(duì)兩個(gè)行星的衛(wèi)星分別應(yīng)用牛頓第二定律，GLm2R,R2aAAaMm2Mm2B-b-m()2RR2bTBBb由兩式聯(lián)解得Ta:Tb1:4，故正確。3.答案：AD解析：設(shè)地球質(zhì)量為M,則=m,v=,而GM=gR2,又r=2R,r2rr，.gR2H2R),2R,g,一a所以v=V2，A正確；衛(wèi)星的周期T=1=4n,，加速度a=j，故B正確，C,GMmg一錯(cuò)誤；由丫=m2r得衛(wèi)星的角速度

13、冷，故D正確。.答案：BC解析：由題意知，后一軌道比前一軌道的半徑大，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力TOC o 1-5 h zMmv221GMr3可知：FGm一m()2rma，得：v1，T2Q向r2rT向rGMGMa廠，故越大，押小，越小，越大，越小，故正確。向r2向向答案：解析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可知：GMm(RH)2m答案：解析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可知：GMm(RH)2mv2(RH)2(RH)，4(RH)3得：地球質(zhì)量MGT2M.3HRH)3M.3HRH)3正確；地球的平均密度：VTTU正確；飛船所需的向心力：2(RH)，因飛船的質(zhì)量未知，故不能求出向，錯(cuò)；飛船線速度的大小2(RH)，因飛

14、船的質(zhì)量未知，故不能求出向，錯(cuò)；飛船線速度的大小_2HRH)v正確。解析：因地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向MmMm心力可知：FGmB2(Rh)，在地球表面有Gmg，聯(lián)解得:心力可知：向(Rh)200R2000mR2gFmR2gF00向(Rh)20FmaR2g4向0%0，故正確。四、填空與論述題(共26分)TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark65 Mm4720m/s解析：設(shè)地球半徑為，地球表面有：Gmg,地球體積為：VB-IR3,R23M3gM則地球的密度為：；設(shè)小行星的半徑為，則小行星的密度為了位 HYPERLINK l boo

15、kmark31 V4*G4地33Mmv2，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力：Gm，解得小行星的第一宇宙速度為:r2rvJr2g，因是近似計(jì)算，故代入數(shù)據(jù)，得：20m/s。R HYPERLINK l bookmark69 Mmv282.7km/s解析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力：Gm，在地球表面有:(9R)29R00-MmgRGmg，聯(lián)解得：v，取2代入數(shù)據(jù)得：v2.7km/sR230R.答案：v標(biāo)解析：設(shè)該星球表面的重力加速度為,由題意運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v22ghv2v2得g2h根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可知：5mgmH，解得環(huán)繞速度vgRv.112h10.解析：設(shè)地球質(zhì)量為M,同步衛(wèi)星質(zhì)量為m,離地高度為h,其公轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同為T(mén)=1天=86400s,由于地球?qū)ν叫l(wèi)星的萬(wàn)有引力提供了衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,因此有：Mm2GMT2G=m(R+h)()2所以h=3-R(Rh)2T、42根據(jù)地面物體所受重力近似等于所受地球的萬(wàn)有引力，有：GM=gR2由式得同步衛(wèi)星離地高度：h=:由式得同步衛(wèi)星離地高度：h=:gR2T2-R將g=9.8m/s2,R=6.4X106m,T=8.64X104s代入式得：h=3.6X107m2(Rh)_同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度為：v=斤將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式解得：v=3.1k