物理練習(xí)（新教材魯科版）第五章萬(wàn)有引力與宇宙航行第2練人造衛(wèi)星宇宙速度

1.(2023·江蘇海安市高三檢測(cè))神舟十三號(hào)飛船首次采用徑向端口對(duì)接；飛船從空間站下方的停泊點(diǎn)進(jìn)行俯仰調(diào)姿和滾動(dòng)調(diào)姿后與天宮空間站完成對(duì)接，飛船在完成對(duì)接后與在停泊點(diǎn)時(shí)相比()A．線速度增大 B．繞行周期增大C．所受萬(wàn)有引力增大 D．向心加速度增大2.(多選)(2023·福建南平市質(zhì)檢)2021年7月5日，風(fēng)云三號(hào)E星(“黎明星”)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，作為我國(guó)第二代極地軌道氣象衛(wèi)星，“黎明星”是全球首顆民用晨昏軌道氣象衛(wèi)星，將帶動(dòng)我國(guó)氣象衛(wèi)星應(yīng)用進(jìn)入成熟發(fā)展階段．“黎明星”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為h，離地高度約800km，如圖所示．某時(shí)刻“黎明星”正好經(jīng)過(guò)赤道上某城市正上方，則()A．“黎明星”的發(fā)射速度大于第一宇宙速度B．再經(jīng)過(guò)h，“黎明星”正好經(jīng)過(guò)該城市正上方C．“黎明星”的繞行速度小于赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度D．“黎明星”的向心加速度大于赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度3.(2022·山東卷·6)“羲和號(hào)”是我國(guó)首顆太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星．如圖所示，該衛(wèi)星圍繞地球的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道平面與赤道平面接近垂直．衛(wèi)星每天在相同時(shí)刻，沿相同方向經(jīng)過(guò)地球表面A點(diǎn)正上方，恰好繞地球運(yùn)行n圈．已知地球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，地球表面重力加速度為g，則“羲和號(hào)”衛(wèi)星軌道距地面高度為()A． B．C． D．4．(2022·河北卷·2)2008年，我國(guó)天文學(xué)家利用國(guó)家天文臺(tái)興隆觀測(cè)基地的米望遠(yuǎn)鏡，發(fā)現(xiàn)了一顆繞恒星HD173416運(yùn)動(dòng)的系外行星HD173416b,2019年，該恒星和行星被國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)分別命名為“羲和”和“望舒”，天文觀測(cè)得到恒星羲和的質(zhì)量是太陽(yáng)質(zhì)量的2倍，若將望舒與地球的公轉(zhuǎn)均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且公轉(zhuǎn)的軌道半徑相等．則望舒與地球公轉(zhuǎn)速度大小的比值為()A．2eq\r(2)B．2C.eq\r(2)D.eq\f(\r(2),2)5．星球上的物體脫離星球引力所需要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(guān)系是v2＝eq\r(2)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eq\f(1,6).不計(jì)其他星球的影響．則該星球的第二宇宙速度為()A.eq\r(\f(gr,3))B.eq\r(\f(gr,6))C.eq\f(gr,3)D.eq\r(gr)6.如圖所示，a為地球赤道上的物體，b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星．關(guān)于a、b、c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是()A．角速度關(guān)系為ωa＝ωb>ωcB．向心加速度的大小關(guān)系為aa>ab>acC．線速度的大小關(guān)系為vb>vc>vaD．周期關(guān)系為T(mén)a＝Tb>Tc7．(2023·遼寧省模擬)火星是近些年來(lái)發(fā)現(xiàn)的最適宜人類居住生活的星球，我國(guó)成功地發(fā)射“天問(wèn)一號(hào)”標(biāo)志著我國(guó)成功地邁出了探測(cè)火星的第一步．已知火星直徑約為地球直徑的一半，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的十分之一，航天器貼近地球表面飛行一周所用時(shí)間為T(mén)，地球表面的重力加速度為g，若未來(lái)在火星表面發(fā)射一顆人造衛(wèi)星，最小發(fā)射速度約為()A.eq\f(gT,2π)B.eq\f(\r(5)gT,10π)C.eq\f(\r(5)gT,5π)D.eq\f(2\r(5)gT,5π)8.(多選)地月系統(tǒng)是雙星模型，為了尋找航天器相對(duì)地球和月球不動(dòng)的位置，科學(xué)家們做出了不懈努力．如圖所示，歐拉推導(dǎo)出L1、L2、L3三個(gè)位置，拉格朗日又推導(dǎo)出L4、L5兩個(gè)位置．現(xiàn)在科學(xué)家把L1、L2、L3、L4、L5統(tǒng)稱地月系中的拉格朗日點(diǎn)．中國(guó)“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器成功登陸月球背面，并通過(guò)處于拉格朗日區(qū)的“嫦娥四號(hào)”中繼衛(wèi)星“鵲橋”把信息返回地球，引起眾多師生對(duì)拉格朗日點(diǎn)的熱議．下列說(shuō)法正確的是()A．在拉格朗日點(diǎn)航天器的受力不再遵循萬(wàn)有引力定律B．在不同的拉格朗日點(diǎn)航天器隨地月系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的周期均相同C．“嫦娥四號(hào)”中繼衛(wèi)星“鵲橋”應(yīng)選擇L1點(diǎn)開(kāi)展工程任務(wù)實(shí)驗(yàn)D．“嫦娥四號(hào)”中繼衛(wèi)星“鵲橋”應(yīng)選擇L2點(diǎn)開(kāi)展工程任務(wù)實(shí)驗(yàn)9．(2023·福建省福州第三中學(xué)質(zhì)檢)在X星球表面，宇航員做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，受到的彈力大小為N，速度大小為v，其N－v2圖像如圖乙所示．已知X星球的半徑為R0，引力常量為G，不考慮星球自轉(zhuǎn)．則下列說(shuō)法正確的是()A．X星球的第一宇宙速度v1＝eq\r(b)B．X星球的密度ρ＝eq\f(3b,4πGR0)C．X星球的質(zhì)量M＝eq\f(aR,b)D．環(huán)繞X星球運(yùn)行的離星球表面高度為R0的衛(wèi)星的周期T＝4πeq\r(\f(2RR0,b))10．(2023·湖北省荊州中學(xué)模擬)設(shè)想在赤道上建造如圖甲所示的“太空電梯”，站在太空艙里的宇航員可通過(guò)豎直的電梯緩慢直通太空站．圖乙中r為宇航員到地心的距離，R為地球半徑，曲線A為地球引力對(duì)宇航員產(chǎn)生的加速度大小與r的關(guān)系；直線B為宇航員由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的向心加速度大小與r的關(guān)系．關(guān)于相對(duì)地面靜止且在不同高度的宇航員，下列說(shuō)法正確的有()A．隨著r增大，宇航員的角速度增大B．圖中r0為地球同步衛(wèi)星的軌道半徑C．宇航員在r＝R處的線速度等于第一宇宙速度D．隨著r增大，宇航員對(duì)太空艙的壓力增大11．(多選)(2022·遼寧卷·9)如圖所示，行星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)可以看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)．在地圖上容易測(cè)得地球—水星連線與地球—太陽(yáng)連線夾角α，地球—金星連線與地球—太陽(yáng)連線夾角β，兩角最大值分別為αm、βm則()A．水星的公轉(zhuǎn)周期比金星的大B．水星的公轉(zhuǎn)向心加速度比金星的大C．水星與金星的公轉(zhuǎn)軌道半徑之比為sinαm∶sinβmD．水星與金星的公轉(zhuǎn)線速度之比為eq\r(sinαm)∶eq\r(sinβm)12．(2023·黑龍江大慶市模擬)2020年6月23日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十五顆導(dǎo)航衛(wèi)星，暨北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星，至此北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署比原計(jì)劃提前半年全面完成．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星工作在三種不同的圓形軌道當(dāng)中，包括地球靜止軌道(GEO)、傾斜地球同步軌道(IGSO)以及中圓地球軌道(MEO)，如圖所示．以下關(guān)于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的說(shuō)法中，正確的是()A．地球靜止軌道衛(wèi)星與傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小相等B．中圓軌道衛(wèi)星的加速度小于地球靜止軌道衛(wèi)星的加速度C．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星總是位于地球地面某地的正上方D．三種不同軌道的衛(wèi)星的運(yùn)行速度均大于第一宇宙速度13.(多選)A、B兩顆衛(wèi)星在同一平面內(nèi)沿同一方向繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們之間的距離Δr隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示．已知地球的半徑為