高中物理粵教版第三章萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用 第三章第三節(jié)飛向太空

第三章萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用第三節(jié)飛向太空A級(jí)抓基礎(chǔ)1．(多選)人們離開大氣層，進(jìn)行航天飛行所需的運(yùn)載工具可以是()A．噴氣式飛機(jī) B．火箭C．直升機(jī) D．航天飛機(jī)解析：噴氣式飛機(jī)和直升機(jī)必須依靠空氣進(jìn)行飛行，不能離開大氣層，A、C錯(cuò)誤．而火箭和航天飛機(jī)依靠自身所帶的燃料，不依靠空氣飛行，可以飛出大氣層，B、D正確．答案：BD2．人造衛(wèi)星在太空繞地球運(yùn)行時(shí)，若天線偶然折斷，天線將()A．繼續(xù)和衛(wèi)星一起沿軌道運(yùn)行B．做平拋運(yùn)動(dòng)，落向地球C．由于慣性，沿軌道切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．做自由落體運(yùn)動(dòng)，落向地球解析：折斷后的天線與衛(wèi)星具有相同的速度，天線受到地球的萬(wàn)有引力全部提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，情況與衛(wèi)星的相同，故天線仍沿原軌道與衛(wèi)星一起做圓周運(yùn)動(dòng)，A對(duì)，B、C、D錯(cuò)．答案：A3．宇宙飛船要與環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道空間站對(duì)接，飛船為了追上軌道空間站()A．只能從較低軌道上加速B．只能從較高軌道上加速C．只能從與空間站同一高度軌道上加速D．無論在什么軌道上，只要加速都行解析：飛船從低軌道加速做離心運(yùn)動(dòng)到達(dá)空間站所在軌道對(duì)接，A選項(xiàng)正確．答案：A4．(多選)人造衛(wèi)星進(jìn)入軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，衛(wèi)星內(nèi)的物體將()A．處于完全失重狀態(tài)，所受萬(wàn)有引力為零B．處于完全失重狀態(tài)，但仍受到萬(wàn)有引力的作用C．所受的萬(wàn)有引力就是維持它隨衛(wèi)星一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力D．處于平衡狀態(tài)，合外力為零解析：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，萬(wàn)有引力完全提供向心力，衛(wèi)星及衛(wèi)星內(nèi)的物體處于完全失重狀態(tài)，故A、D錯(cuò)，B、C對(duì)．答案：BC5．探測(cè)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則變軌后與變軌前相比()A．軌道半徑變小 B．向心加速度變小C．線速度變小 D．角速度變小解析：探測(cè)器做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由萬(wàn)有引力提供向心力，則Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r，整理得T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，可知周期T較小的軌道，其半徑r也小，A正確；由Geq\f(Mm,r2)＝ma＝meq\f(v2,r)＝mrω2，整理得：a＝Geq\f(M,r2)，v＝eq\r(\f(GM,r))，ω＝eq\r(\f(GM,r3))，可知半徑變小，向心加速度變大，線速度變大，角速度變大，故B、C、D錯(cuò)誤．答案：A6．“神舟十一號(hào)”與“天宮二號(hào)”已成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接．如果對(duì)接前“神舟十一號(hào)”和“天宮二號(hào)”在同一軌道上運(yùn)動(dòng)，若“神舟十一號(hào)”與前面的“天宮二號(hào)”對(duì)接，“神舟十一號(hào)”為了追上“天宮二號(hào)”，可采用的方法是()A．“神舟十一號(hào)”加速追上“天宮二號(hào)”，完成對(duì)接B．“神舟十一號(hào)”從原軌道減速至一個(gè)較低軌道，再加速追上“天宮二號(hào)”完成對(duì)接C．“神舟十一號(hào)”加速至一個(gè)較高軌道再減速追上“天宮二號(hào)”完成對(duì)接D．無論“神舟十一號(hào)”如何采取措施，均不能與“天宮二號(hào)”對(duì)接解析：神舟十一號(hào)要追上天宮二號(hào)，神舟十一號(hào)應(yīng)先減速，使它的半徑減小，速度增大，故在低軌道上神舟十一號(hào)可接近或超過天宮二號(hào)，當(dāng)神舟十一號(hào)運(yùn)動(dòng)到合適的位置時(shí)再加速，使其軌道半徑增大，速度減小，當(dāng)剛好運(yùn)動(dòng)到天宮二號(hào)所在軌道時(shí)停止加速，則神舟十一號(hào)的速度剛好等于天宮二號(hào)的速度，可以完成對(duì)接．B正確．答案：BB級(jí)提能力7．月球探測(cè)器在環(huán)繞月球運(yùn)行過程中，軌道半徑為r，運(yùn)行速率為v，當(dāng)探測(cè)器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時(shí)()A．r、v都略微減小 B．r、v都將保持不變C．r略微減小，v略微增大 D．r略微增大，v略微減小解析：當(dāng)探測(cè)器飛越質(zhì)量密集區(qū)上空時(shí)，月球?qū)μ綔y(cè)器的引力增大，由F＝eq\f(mv2,r)知半徑r將減?。桓鶕?jù)Geq\f(Mm,r2)＝eq\f(mv2,r)得v＝eq\r(\f(GM,r))，可知v將增大，故選C.答案：C8．(多選)“神舟十號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”實(shí)施交會(huì)對(duì)接，“神舟十號(hào)”在追趕“天宮一號(hào)”的過程中，飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行的周期約為90分鐘，下列判斷正確的是()A．飛船變軌前后的線速度相等B．飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C．飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度D．飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度解析：飛船點(diǎn)火加速變軌，前后的線速度不相等，所以A不正確．飛船在圓軌道上時(shí)萬(wàn)有引力來提供向心力，航天員出艙前后都處于完全失重狀態(tài)，B正確．飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期為90分鐘，小于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期24小時(shí)，根據(jù)T＝eq\f(2π,ω)可知，飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度，C正確．飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)只有萬(wàn)有引力產(chǎn)生加速度，變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)也是只有萬(wàn)有引力產(chǎn)生加速度，所以兩種情況下的加速度相等，D不正確．答案：BC9．(2023·攀枝花高一檢測(cè))(多選)假設(shè)將來人類登上了火星，考察完畢后，乘坐一艘宇宙飛船從火星返回地球時(shí)，經(jīng)歷了如圖所示的變軌過程，則有關(guān)這艘飛船的下列說法正確的是()A．飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大于飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度B．飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大于經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度C．飛船在軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度等于飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度D．飛船繞火星在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期跟飛船返回地球的過程中繞地球以與軌道Ⅰ同樣的軌道半徑運(yùn)動(dòng)的周期相同解析：飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)時(shí)必須點(diǎn)火加速才能進(jìn)入軌道Ⅱ，因此飛船在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度小于飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度，A錯(cuò)誤；由開普勒第二定律可知，飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大于經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度，B正確；由公式a＝Geq\f(M,r2)可知，飛船在軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)