2020-2021学年高中物理对点练习：6.5-宇宙航行(人教版必修2).docx

5 宇宙航行

对三个宇宙速度的理解
1．下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是 (　　)
A．第一宇宙速度v1＝7.9 km/s，其次宇宙速度v2＝11.2 km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于等于v1，小于v2
B．美国放射的“凤凰号”火星探测卫星，其放射速度大于第三宇宙速度
C．其次宇宙速度是在地面四周使物体可以摆脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小放射速度
D．第一宇宙速度7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
答案　CD
解析　依据v＝ 可知，卫星的轨道半径r越大，即距离地面越远，卫星的环绕速度越小，v1＝7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度，选项D正确；实际上，由于人造卫星的轨道半径都大于地球半径，故卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度都小于第一宇宙速度，选项A错误；美国放射的“凤凰号”火星探测卫星，仍在太阳系内，所以其放射速度小于第三宇宙速度，选项B错误；其次宇宙速度是在地面四周使物体摆脱地球束缚而成为太阳的一颗人造行星的最小放射速度，选项C正确．
人造卫星运动的规律
图6－5－4
2．2021年6月10日上午，我国首次太空课在距地球300多千米的“天宫一号”上进行，如图6－5－4所示的是宇航员王亚萍在“天宫一号”上所做的“水球”．若已知地球的半径为6 400 km，地球表面的重力加速度为g＝9.8 m/s2，下列说法正确的是 (　　)
A．“水球”在太空中不受地球引力作用
B．“水球”相对地球运动的加速度为零
C．若王亚萍的质量为m，则她在“天宫一号”中受到地球的引力为mg
D．“天宫一号”的运行周期约为1.5 h
答案　D
解析　“天宫一号”是围绕地球运动的，即地球的万有引力供应了其做圆周运动的向心力，水球与“天宫一号”是一个整体，因此可知水球也受到地球引力作用，故A错误；水球受到地球引力而围绕地球做圆周运动，具有向心加速度，故B错误；若王亚萍的质量为m，则她在“天宫一号”中的加速度小于重力加速度的值，则受到地球的引力小于mg，故C错误；由万有引力供应向心力的表达式可得：G＝mr
解得：T＝
又GM＝gR2
可得：T＝＝ s
＝5 400 s＝1.5 h，故D正确．
3．设地球的半径为R，质量为m的卫星在距地面高为2R处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则 (　　)
A．卫星的线速度为
B．卫星的角速度为
C．卫星做圆周运动所需的向心力为mg
D．卫星的周期为2π
答案　AC
解析　由G＝mg和G＝m＝mω2·3R＝
m·3R可求得卫星的线速度为v＝，角速度ω＝，周期T＝6π ，卫星做圆周运动所需的向心力等于万有引力，即F＝G＝mg，故选项A、C正确．
地球同步卫星
4．下列关于地球同步卫星的说法正确的是 (　　)
A．它的周期与地球自转同步，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小
B．它的周期、高度、速度都是肯定的
C．我们国家放射的同步通讯卫星定点在北京上空
D．我国放射的同步通讯卫星也定点在赤道上空
答案　BD
解析　同步卫星的轨道平面过地心，且相对地面静止，只能在赤道上空，它的高度肯定，速率肯定，周期肯定，与地球自转同步，故选项B、D正确．