2019-2020學年新教材魯科版必修第二冊 4.2.2 人造衛(wèi)星上天 作業(yè)

課時跟蹤訓練（十九）

人造衛(wèi)星上天A級—學考達標1．(2019·聊城高一檢測)如圖是某位同學設想的人造地球衛(wèi)星軌道(衛(wèi)星發(fā)動機關閉)，其中不可能的是(

)解析：選D人造地球衛(wèi)星靠萬有引力提供向心力，做勻速圓周運動，萬有引力的方向指向地心，所以圓周運動的圓心是地心，A、B、C正確，D錯誤。本題選不可能的，故選D。2．(2018·浙江6月學考)如圖所示為1687年出版的《自然哲學的數學原理》一書中牛頓所畫草圖。他設想在高山上水平拋出物體，若速度一次比一次大，落點就一次比一次遠。當速度足夠大時，物體就不會落回地面，成為人造地球衛(wèi)星。若不計空氣阻力，這個速度至少為(

)A．7.9km/s

B．8.9km/sC．11.2km/s

D．16.7km/s解析：選A物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度，即第一宇宙速度v＝7.9

km/s。3．(2019·泰安高一檢測)星球上的物體脫離星球引力所需的最小速度稱為第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度v2與第一宇宙速度v1的關系是v2＝v1。已知某星球的半徑為r，它表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的，不計其他星球的影響，則該星球的第二宇宙速度為(

)A.

B.C.

D.gr解析：選C由題意v1＝＝，v2＝v1＝，所以C項正確。4．(2019·全國卷Ⅲ)金星、地球和火星繞太陽的公轉均可視為勻速圓周運動，它們的向心加速度大小分別為a金、a地、a火，它們沿軌道運行的速率分別為v金、v地、v火。已知它們的軌道半徑R金<R地<R火，由此可以判定(

)A．a金>a地>a火

B．a火>a地>a金C．v地>v火>v金

D．v火>v地>v金解析：選A行星繞太陽做圓周運動時，由牛頓第二定律和圓周運動知識：由G＝ma得向心加速度a＝，由G＝m得速度v＝由于R金<R地<R火所以a金>a地>a火，v金>v地>v火，選項A正確。5.如圖所示，三顆人造衛(wèi)星正在圍繞地球做勻速圓周運動，則下列有關說法中正確的是(

)A．衛(wèi)星可能的軌道為a、b、cB．衛(wèi)星可能的軌道為a、bC．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：選D衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的圓心必須與地心重合，所以衛(wèi)星可能的軌道為a、c，選項A、B錯誤；同步衛(wèi)星位于赤道的上方，可能的軌道為a，選項C錯誤、D正確。6.(2019·臨沂高一檢測)2019年9月23日5時10分，我國利用一箭雙星技術發(fā)射了兩顆“北斗”導航衛(wèi)星，計劃到2020年左右，全面建成覆蓋全球的“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)。如圖所示為其中的兩顆地球靜止軌道衛(wèi)星A、B，它們在同一軌道上做勻速圓周運動，衛(wèi)星A的質量大于衛(wèi)星B的質量。下列說法正確的是(

)A．它們的線速度大小都是7.9km/sB．它們受到的萬有引力大小相等C．它們的向心加速度大小相等D．它們的周期不一定相等解析：選C由于F＝G，且A的質量大于衛(wèi)星B的質量，故FA>FB；由G＝＝ma＝mr，可知v＝<＝7.9km/s；由a＝，可知兩衛(wèi)星的向心加速度大小相等；由T＝可知兩衛(wèi)星的周期相等。綜上分析，C正確。7.如圖所示，兩質量相等的衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運動，用R、T、Ek、S分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動能、與地心連線在單位時間內掃過的面積。下列關系式正確的有(

)A．TA<TB

B．EkA>EkBC．SA＝SB

D.＝解析：選D根據G＝m2r知T＝，軌道半徑越大，周期越大，所以TA>TB，故A錯誤；由G＝知：v＝，所以vB>vA，又因為質量相等，所以EkB>EkA，故B錯誤；根據開普勒第二定律可知，同一行星與地心連線在單位時間內掃過的面積相等，所以C錯誤；由開普勒第三定律知，D正確。8.(2019·菏澤高一檢測)如圖所示，在圓軌道上運行的國際空間站里，一宇航員靜止(相對空間艙)“站”于艙內朝向地球一側的“地面”上，下列說法正確的是(

)A．宇航員此時處于受力平衡狀態(tài)B．空間站的運行速度一定等于7.9km/sC．宇航員與“地面”之間無彈力作用D．若宇航員將手中一小球無初速(相對于空間艙)釋放，該小球將落到“地”面解析：選C宇航員靠地球的萬有引力提供向心力，做圓周運動，受力不平衡，故A錯誤。7.9km/s是第一宇宙速度，是貼著地球表面做勻速圓周運動的速度，根據軌道半徑越大，線速度越小，空間站的運行速度小于7.9km/s，故B錯誤。宇航員處于完全失重狀態(tài)，所以對“地面”的壓力等于零，故C正確。宇航員相對于太空艙無初速釋放小球，小球受地球的萬有引力提供向心力，做圓周運動，故D錯誤。9．恒星演化發(fā)展到一定階段，可能成為恒星世界的“侏儒”——中子星，中子星的半徑很小，一般為7～20km，但它的密度大得驚人。若某中子星的密度為1.2×1017kg/m3，半徑為10km，那么該中子星的第一宇宙速度約為多少？(G＝6.67×10－11N·m2/kg2)(結果保留兩位有效數字)解析：中子星的第一宇宙速度即為它表面衛(wèi)星的環(huán)繞速度，此時衛(wèi)星的軌道半徑可近似認為是中子星的半徑，且中子星對衛(wèi)星的萬有引力充當衛(wèi)星的向心力，由G＝m，得v＝，又M＝ρV＝ρπR3，解得v＝R＝1×104×m/s＝5.8×107m/s＝5.8×104km/s。答案：5.8×104km/sB級—選考提能10．(安徽學業(yè)水平測試)我國發(fā)射的第一艘貨運飛船“天舟一號”與“天宮二號”空間實驗室完成對接后，其組合體在離地面高度約為380km的軌道上繞地球飛行。已知地球同步衛(wèi)星的軌道離地面的高度約為36000km，將組合體和同步衛(wèi)星的運動都看成勻速圓周運動，則組合體的(

)A．線速度小于同步衛(wèi)星的線速度B．角速度小于同步衛(wèi)星的角速度C．周期小于同步衛(wèi)星的周期D．向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度解析：選C根據G＝m可知v＝，軌道半徑越大，線速度越小，故同步衛(wèi)星的線速度小于組合體的線速度，A錯誤；根據公式G＝mω2r可知ω＝，軌道半徑越大，角速度越小，故同步衛(wèi)星的角速度小于組合體的角速度，B錯誤；根據G＝mr可知T＝2π，軌道半徑越大，周期越大，故同步衛(wèi)星的周期大于組合體的周期，C正確；根據G＝ma可得a＝，軌道半徑越大，向心加速度越小，故同步衛(wèi)星的向心加速度小于組合體的向心加速度，D錯誤。11．(2019·寧德高一檢測)登上火星是人類的夢想?！版隙鹬浮睔W陽自遠透露：中國計劃于2020年登陸火星。地球和火星公轉視為勻速圓周運動，忽略行星自轉影響。根據下表，火星和地球相比(

)行星半徑/m質量/kg軌道半徑/m地球6.4×1066.0×10241.5×1011火星3.4×1066.4×10232.3×1011A．火星的公轉周期較小B．火星做圓周運動的