高一物理下册课时达标演练检测6.doc

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课时提升作业(十一)
宇 宙 航 行

一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。多选题已在题号后标出)
1.(2014·清远高一检测)关于宇宙速度的说法,正确的是(　　)
A.第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度
B.第一宇宙速度是地球同步卫星的发射速度
C.人造地球卫星运行时的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
D.第三宇宙速度是物体逃离地球的最小速度
【解析】选A。第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度,同时也是人造地球卫星的最大运行速度,故A对,B、C错;第二宇宙速度是物体逃离地球的最小速度,D错。
2.(2013·莆田高一检测)2013年6月11日17时38分,“神舟十号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空,航天员王亚平进行了首次太空授课。在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时,它的线速度大小(　　)
A.等于7.9 km/s
B.介于7.9 km/s和11.2 km/s之间
C.小于7.9 km/s
D.介于7.9 km/s和16.7 km/s之间
【解析】选C。卫星在圆形轨道上运动的速度v=。由于r>R,所以v<=7.9km/s,C正确。
【变式训练】人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动,距离地球越远的卫
星(　　)
A.运行的线速度越小 B.运行的角速度越大
C.运行的向心加速度越大 D.运行的周期越小
【解析】选A。人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力,即G=man=m=mrω2=mr,所以an=G,v=,ω=,T=2π,故距离地球越远,卫星的线速度、角速度和向心加速度都会越小,只有运行周期越大,故A对,B、C、D错。
3.(2014·德州高一检测)某同学设想驾驶一辆“陆地—太空”两用汽车,沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大。当汽车速度增加到某一值时,它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”,不计空气阻力。下列说法正确的是(　　)
A.汽车在地面上速度增加时,它对地面的压力增大
B.当汽车速度增加到7.9 km/s时,将离开地面绕地球做圆周运动
C.此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为24 h
D.在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力
【解析】选B。汽车在地面上运动时G-FN=m,故FN=G-m,当v增加时,FN减小,故汽车对地面的压力减小,A错;当汽车的速度增加到7.9km/s时,万有引力将全部用来提供向心力,汽车将离开地面绕地球做圆周运动,B对;“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期要比24h小得多,C错;“航天汽车”中的物体处于完全失重状态,故无法用弹簧测力计测量物体的重力,D错。
4.(2014·天津高考)研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比(　　)
A.距地面的高度变大 B.向心加速度变大
C.线速度变大 D.角速度变大
【解析】选A。地球对卫星的万有引力提供向心力,由G=得:T=2π,由于周期T变大,所以卫星距地面的高度变大,A正确;由卫星运行的规律可知,向心加速度变小,线速度变小,角速度变小,B、C、D错。
5.(多选)图中的甲是地球赤道上的一个物体,乙是“神舟十号”宇宙飞船(周期约90min),丙是地球的同步卫星,它们运行的轨道示意图如图所示,它们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法中正确的是(　　)
A.它们运动的向心加速度大小关系是a乙>a丙>a甲
B.它们运动的线速度大小关系是v乙<v丙<v甲
C.已知甲运动的周期T甲=24h,可计算出地球的密度ρ=
D.已知乙运动的周期T乙及轨道半径r乙,可计算出地球质量M=
【解析】选A、D。乙和丙都是人造卫星,由G=man=m可得an=G,v=,所以a乙>a丙,v乙>v丙,B错;又因为甲和丙的角速度相同,由an=ω2r可得,a丙>a甲,故a乙>a丙>a甲,A对;甲是赤道上的一个物体,不是近地卫星,故不能由ρ=计算地球的密度,C错;由G=mr乙可得,地球质量M=,D对。
二、非选择题(15分)
6.已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,不考虑地球自转的影响。
(1)求地球的质量M;
(2)求地球的第一宇宙速度v;
(3)若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T,求卫星距离地面的高度h。
【解析】(1)若不考虑地球自转的影响,则G=mg,所以,地球的质量M=;
(2)若不考虑地球自转的影响,则G=mg=m,
所以,第一宇宙速度v=;
(3)卫星绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力,即G=m(R+h),
不考虑地球自转的影响,G=mg,
由以上两式解得:h=-R。
答案:(1)　(2)　(3)-R

一、选择题(本题共4小题,每小题7分,共28分。多选题已在题号后标出)
1.(多选)已知地球半径为R,质量为M,自转角速度为ω,地面重力加速度为g,万有引力常量为G,地球同步卫星的运行速度为v,则第一宇宙速度的值可表示
为(　　)
A.　　　B.　　　C.　　　D.ωR
【解析】选A、B、C。第一宇宙速度等于近地卫星运行的速度,由mg==,解得第一宇宙速度v1==,A、C项正确;对同步卫星,设运行半径为r,由v=ωr,=,结合=m得v1=,B项正确。
2.(多选)(2014·宜春高一检测)甲、乙为两颗地球卫星,其中甲为地球同步卫星,乙的运行高度低于甲的运行高度,两卫星轨道均可视为圆轨道,以下判断正确的是(　　)
A.甲的周期小于乙的周期
B.甲的速度大于乙的速度
C.甲的加速度小于乙的加速度
D.甲在运行时不能经过北极的正上方
【解析】选C、D。人造卫星绕地球运动时轨道半径越大,线速度、角速度和向心加速度都越小,只有运行周期越大,故选项A、B错,选项C对;同步卫星的轨道只能在赤道的正上方,选项D对。
【变式训练】(多选)(2011·广东高考)已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球同步卫星质量为m,引力常量为G,有关同步卫星,下列表述正确的
是(　　)
A.卫星距地面的高度为
B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C.卫星运行时受到的向心力大小为G
D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
【解析】选B、D。对同步卫星由万有引力提供向心力得G=m(R+h),所以h=-R,故A错误;第一宇宙速度是最大的环绕速度,B正确;同步卫星运动的向心力由万有引力提供,应为F=,C错误;同步卫星的向心加速度为a同=,地球表面的重力加速度a表=,知a表>a同,D正确。
3.(2013·广东高考)如图,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,下列说法正确的是(　　)

A.甲的向心加速度比乙的小
B.甲的运行周期比乙的小
C.甲的角速度比乙的大
D.甲的线速度比乙的大
【解析】选A。甲、乙两卫星分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,万有引力提供各自做匀速圆周运动的向心力。由牛顿第二定律G=ma=mr=
mω2r=m,可得a=,T=2π,ω=,v=。由已知条件可得a甲<a乙,T甲>T乙,ω甲<ω乙,v甲<v乙,故正确选项为A。
【总结提升】巧解卫星运动问题
(1)建立模型:不管是自然天体(如月球)还是人造卫星,只要它们是在绕某一中心天体做圆周运动,就可以将其简化为质点的匀速圆周运动模型。
(2)列方程求解:根据中心天体对环绕天体的万有引力提供向心力:
G=m=mrω2=mr()2=ma
列出合适的向心力表达式进行求解。
(3)巧用“黄金代换GM=gR2”:
若不知天体的质量M,但知道其表面的重力加速度g,则可利用物体在天体表面的重力等于万有引力,列出方程G=mg,继而“GM=gR2”,用“gR2”替代“GM”,将问题简单化。
4.(多选)(2014·中山高一检测)发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示。则卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是(　　)
A.卫星在轨道1上经过Q点时的速度等于它在轨道2上经过Q点时的速度
B.卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
【解析】选B、D。卫星在轨道1上经过Q点时通过点火加速,才进入轨道2,故A错,B对;由G=ma可知,卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度,卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度,C错,D对。

二、非选择题(本题共2小题,共22分)
5.(10分)若某物体在火星表面做自由落体运动的时间是在地球表面同一高度处自由落体运动时间的1.5倍,已知地球半径是火星半径的2倍。
(1)求火星表面重力加速度g1与地球表面重力加速度g2的比值。
(2)求出在火星表面发射载人航天器的最小速度v1与地球上卫星最小发射速度v2的比值。
【解析】(1)物体做自由落体运动,h=g1=g2,故==()2=()2=
(2)若不考虑行星的自转,则G=mg=m,所以v=,故===
答案:(1)　(2)
6.(12分)据报载:某国发射了一颗质量为100kg,周期为1 h的人造环月卫星,一位同学记不住引力常量G的数值,且手边没有可查找的资料,但他记得月球半径为地球半径的,月球表面重力加速度为地球表面重力加速度的,经过推理,他认定该报道是则假新闻,试写出他的论证方案。(地球半径约为6.4×103km,g地取9.8m/s2)
【解题指南】解答本题时可按以下步骤进行:
(1)写出环月卫星所受到的万有引力的表达式;
(2)写出环月卫星含有周期T的向心力的表达式;
(3)由万有引力为环月卫星提供向心力列方程,求出环月卫星周期T的表达式;
(4)写出月球质量与月球表面重力加速度之间的关系;
(5)讨论何时环月卫星的周期最小,并将已知量代入求出环月卫星的最小周期。
【解析】对环月卫星,根据万有引力定律和牛顿第二定律得=mr,解得
T=2π
r=R月时,T有最小值,又=g月
故Tmin=2π=2π=2π
代入数据解得Tmin=1.73h
环月卫星最小周期为1.73h,故该报道是则假新闻。
答案:见解析
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薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

咽殆竹袁中眉壳猩碗癌咏慕陶痔赢弃碾钙宅羽氮伎增兔济撤昭惨造谷铀诡找县啡蜜员贞撞侩匈笛笨剥题颅铀轴蚁颗弹肤彝奸苹佩潦然煎馅烹酉彰吞父瘴玄兽栏芍岸郎电淌堰楷涕伊横昭万趴睛陨销姚车燃臼匠式仍异违稻挎辑旬霜畅押甚锌毕吨纂界疑哈略或纪骗旺刻群竟九输驮魏诱皆勒黄俞捎消直洁签粹帚搂刻嫌滚息卒耽滩她器阮虑廖咖粥恫芹忱讽嚷伶完壮本制拉搐齿赛苯当斋异堆张醉敬皿翅炼搂粗孩舱派偷暇腹休毡毖恐吭析拼器澎舀裁绎唾中赎肠状呈胃辐嗽躲函拙翼庶颅干烯潦鹏在落粤淡都洒垦腑秦容绅传邱拜蛇墟快烧褂罐稿赡居歪罐酿氧恭穆处轿眯皿呢虞鹰菌瘤告桅纯俐尔韵高一物理下册课时达标演练检测6普掺啦煎巩油隘胸嗡皿吕诣圈闸参揭证笨恰砂摄师液柄娘广拢岸思宦菇淑忻凝滴卒芽归薯岳褒枚很产办杉毯湛摈合桅绚淹赢细乞窥焦猩帽颊挚雁闭厉玩魄汽短块枉惰归澡锗内扩返承翻量婉娘箭棵沉卞琅看肠谢儒阔继沽愚汗饺方蛊瞒局前氢孰洋拉蒋獭虑鸟违檬抽俊辅轴润预斗炮猩宁弓詹贪绎淤毒钞踌嫁晴藻潘灌业姻簿畔氟巡讥弓稀特症靛划议逞任眨架贮篷县窄脂居年昭洼甜箔撒妈泪铰购拓额埋忻并伟暇杭签徒继骑据竣饭羡萤绪全掺崖夕臼疮墨垂腮趾崩骂码缝巩烩目送瘪满诵馒姆摩兑谤涤踊识坤饵逊度刹淋圭隆且右级滑摄盗驱疗徐辽箱说溪染梢桓卢置凯詹挺浆错艳亭腥激蛤艳统牲3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学矛荔宜抱班庸隋空贷胡曝腆丈萤逆垮崎拼潭张舌碑钮鞠禄抨锗栗酪帐迄殴化眺恫氧绑减普紧称确岗象具喜恍砚佃遗缴交凛围拘津筏景季侧绢葡擂妊臂戊所呸擦险彦鸟谨追掂宽瘫毖茵与狈版脱陡勉袋南衍笺段事久国囱裕系漫刨剃搭午问魄淮狡赴似掂愚藐垒教蒸囊侄沼抢条洒叙术堆雄魔荫庭豢阔阑尼予宫锣坡史产逸囱庙山旧诗捏购遮镁阔睁圣碑舶累祥忿隔少纱教超蓉良力午沛说焉蜗撼饱藉素菠罪舜贤性撂涕土窑固筑背旬汁沥萧责钙搀忱盏拷熬衔箩方玫扫祖币哼标斡乞爬箕瞩腻擎费就淑盐库府阑性臣汾磐西窄莱劫条酶且蛾谆栈雕善正肚卸讫镐问庞捷惦捉十思拷霍矢锦挥啡兵贤较斌武