2020-2021学年高中物理-第七章-万有引力与宇宙航行-4-宇宙航行课时练习新人教版必修2.doc
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1、2020-2021学年高中物理 第七章 万有引力与宇宙航行 4 宇宙航行课时练习新人教版必修22020-2021学年高中物理 第七章 万有引力与宇宙航行 4 宇宙航行课时练习新人教版必修2年级:姓名:- 9 -宇宙航行(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.(2019浙江4月选考)某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星(即卫星相对于地面静止)。则此卫星的()A.线速度大于第一宇宙速度B.周期小于同步卫星的周期C.角速度大于月球绕地球运行的角速度D.向心加速度大于地面的重力加速度【解析】选C。第一宇宙速度是所有绕地球运行的卫星的最大速度,则此卫星的线速度小于第一宇宙速度
2、,选项A错误;卫星属于地球静止轨道卫星,即为地球的同步卫星,选项B错误;根据=可知,由于此卫星做圆周运动的半径远小于月球绕地球做圆周运动的半径,可知角速度大于月球绕地球运行的角速度,选项C正确;根据a=可知,向心加速度小于地面的重力加速度,选项D错误。2.嫦娥之父欧阳自远透露:我国计划于2020年登陆火星。假如某志愿者登上火星后将一小球从高h处以初速度v0水平抛出,测出小球的水平射程为L。已知火星半径为R,万有引力常量为G,不计空气阻力,不考虑火星自转,则下列说法正确的是()A.火星表面的重力加速度g=B.火星的第一宇宙速度为v1=C.火星的质量为M=R3D.火星的平均密度为【解析】选B。某志
3、愿者登上火星后将一小球从高h处以初速度v0水平抛出,测出小球的水平射程为L,根据分位移公式,有:L=v0t;h=gt2,解得:g=,故A错误;火星的第一宇宙速度为:v1=,故B正确;由G=mg,解得火星的质量为:M=,故C错误;火星的平均密度为:= =,故D错误。3.我国发射了一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥一号”。设该卫星的轨道是圆形的,且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的,月球的半径约为地球半径的,地球上的第一宇宙速度约为7.9 km/s,则该探月卫星绕月运行的速率约为()A.0.4 km/sB.1.8 km/sC.11 km/sD.36 km/s【解析】选B。星球的第一宇宙速度即为围
4、绕星球做圆周运动的轨道半径为该星球半径时的环绕速度,由万有引力提供向心力即可得出这一最大环绕速度。卫星所需的向心力由万有引力提供,由=m,得v=,又由=、=,故月球和地球上第一宇宙速度之比=,故v月1.8 km/s,因此B项正确。4.已知某行星半径为R,以该行星第一宇宙速度运行的卫星的周期为T,围绕该行星运动的同步卫星运行速度为v,则该行星的自转周期为()A.B.C.D.【解析】选A。设同步卫星距行星表面高度为h,则有:=m;以第一宇宙速度运行的卫星其轨道半径就是行星半径R,则有:=mR;由得:h=-R,行星自转周期等于同步卫星的运转周期,即为:T0=。5.2019年春节上映的科幻电影流浪地球
5、,讲述了因太阳急速膨胀,地球将被太阳吞没,为了自救,人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划,倾全球之力在地球表面建造上万座发动机,推动地球离开太阳系,奔往另外一个栖息之地。“流浪地球”计划中地球的逃逸速度是地球逃离太阳系的速度,此速度等于地球绕太阳运行速度的倍。已知太阳的质量约为2.01030 kg,地球和太阳之间的距离约为1.51011 m,引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2,不考虑其他天体对地球的作用力,则地球要想逃离太阳系需要加速到的最小速度约为()A.11.2 km/sB.30 km/sC.16.7 km/sD.42 km/s【解析】选D。根据万有引力提供向心力:=m,解得
6、地球绕太阳运行速度为: v=29.8 km/s,则地球要想逃离太阳系需要加速到的最小速度约为: v=v42 km/s,故D正确。6.嫦娥四号中继星位于地月拉格朗日点,距地球约46万公里。中继星绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相等。已知地月距离为38万公里,则中继星绕地运行时()A.角速度小于月球绕地运行的角速度B.线速度小于月球绕地运行的线速度C.所受引力大于月球绕地运行时月球所受引力D.向心加速度大于月球绕地运行的向心加速度【解析】选D。根据题意知中继星绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同,根据= 知中继星绕地球转动的角速度与月球绕地球转动的角速度相等,故A错误;中继星的轨道半径
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