2024-2025學(xué)年高中物理同步學(xué)典12宇宙航行習(xí)題含解析新人教版必修第二冊(cè)

PAGE9-同步學(xué)典（12）宇宙航行1、關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g,下列說法正確的是()A.同一地點(diǎn)輕重物體的g值一樣大

B.北京地面的g值比上海地面的g值略大

C.g值在地面任何地方都一樣

D.g值在赤道處大于在南北兩極處2、

已知地球半徑約為火星半徑的2倍,地球密度約為火星密度的1.5倍,則地球第一宇宙速度與火星第一宇宙速度的比值為()A． B． C． D．3、2024年10月15日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星放射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式勝利放射第三十九、四十顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。若其中一顆衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為r，周期為T，地球的半徑為R，則地球的第一宇宙速度為（）A. B. C. D.4、使物體成為衛(wèi)星的最小放射速度稱為第一宇宙速度,而使物體脫離星球引力所須要的最小放射速度稱為其次宇宙速度,與的關(guān)系是,已知某星球半徑是地球半徑R的1/3,其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的1/6,地球的平均密度為ρ,不計(jì)其他星球的影響,則(

)A.該星球上的第一宇宙速度為 B.該星球上的其次宇宙速度為

C.該星球的平均密度為 D.該星球的質(zhì)量為5、一物體從一行星表面某高處做自由落體運(yùn)動(dòng)。自起先下落計(jì)時(shí)，得到物體離該行星表面的高度h隨時(shí)間t改變的圖象如圖所示，則（）A．行星表面重力加速度大小為8B．行星表面重力加速度大小為10C．物體落到行星表面時(shí)的速度大小為20m/sD．物體落到行星表面時(shí)的速度大小為25m/s6、2024年9月25日是我國(guó)新一代同步衛(wèi)星“風(fēng)云四號(hào)”在軌交付的日子，與上一代相比，“風(fēng)云四號(hào)”的整星視察數(shù)據(jù)量提高了160倍，當(dāng)日，騰訊公司把微信的啟動(dòng)頁面從阿波羅17號(hào)宇航員所拍攝的非洲大陸上空視角照片更換為“風(fēng)云四號(hào)”拍攝的中國(guó)所在的東半球上空視角照片，下列關(guān)于“風(fēng)云四號(hào)”同步衛(wèi)星的說法正確的是()A.—定位于赤道正上B.繞地球運(yùn)行的周期比月球繞地球運(yùn)行的周期大C.放射速度大于7.9km/sD.運(yùn)行速度大于7.9km/s7、地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為地球半徑的n倍。則下列說法正確的是（）A.地球同步衛(wèi)星的周期為T B.地球同步衛(wèi)星的周期為C.地球同步衛(wèi)星的加速度大小為 D.地球同步衛(wèi)星的加速度大小為8、人造衛(wèi)星離地球表面距離等于地球半徑,衛(wèi)星以速度沿圓軌道運(yùn)動(dòng),設(shè)地面上的重力加速度為,則(

)A. B. C. D.9、如圖為人造衛(wèi)星軌道的示意圖,則衛(wèi)星(

)A.在a軌道運(yùn)動(dòng)的周期為24h

B.在b軌道運(yùn)動(dòng)的速度始終不變

C.在c軌道運(yùn)行的速度大小始終不變

D.在c軌道運(yùn)行時(shí)受到的地球引力大小是改變的10、如圖所示，曲線I是一顆繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星P軌道的示意圖，其半徑為R；曲線Ⅱ是一顆繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星Q軌道的示意圖，O點(diǎn)為地球球心，AB為橢圓的長(zhǎng)軸，兩軌道和地心都在同一平面內(nèi)，已知在兩軌道上運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期相等，萬有引力常量為G，地球質(zhì)量為M，下列說法正確的是（）A．橢圓軌道的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度為RB．衛(wèi)星P在I軌道的速率為，衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道B點(diǎn)的速率為，則C．衛(wèi)星P在I軌道的加速度大小為，衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道A點(diǎn)加速度大小為，則D．衛(wèi)星P在I軌道上受到的地球引力與衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道上經(jīng)過兩軌道交點(diǎn)時(shí)受到的地球引力大小相等11、我國(guó)即將放射“天宮二號(hào)”空間試驗(yàn)室，之后發(fā)生“神舟十一號(hào)”飛船與“天宮二號(hào)”對(duì)接。假設(shè)“天宮二號(hào)”與“神舟十一號(hào)”都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)飛船與空間試驗(yàn)室的對(duì)接，下列措施可行的是()A、使飛船與空間試驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后飛船加速追上空間試驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對(duì)接B、使飛船與空間試驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后空間試驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)對(duì)接C、飛船先在比空間試驗(yàn)室半徑小的軌道上加速，加速后飛船漸漸靠近空間試驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接D、飛船先在比空間試驗(yàn)室半徑小的軌道上減速，減速后飛船漸漸靠近空間試驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接12、2013年放射的“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)我國(guó)首次對(duì)地外天體的干脆探測(cè)，如圖為“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星在月球引力作用下，先沿橢圓軌道向月球靠近，并在P處“剎車制動(dòng)”后繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并再次變軌最終實(shí)現(xiàn)軟著陸，已知“嫦娥三號(hào)”繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，周期為T，引力常量為G，則()A．“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星的放射速度必需大于11.2km/sB．“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星在橢圓軌道與圓軌道上經(jīng)過P點(diǎn)的速度相等C．“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星由遠(yuǎn)月點(diǎn)Q點(diǎn)向P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中速度漸漸減小D．由題給條件可求出月球質(zhì)量13、宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用相互繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)。在浩瀚的銀河系中，多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。若AO>OB，則()A．星球A的質(zhì)量肯定大于B的質(zhì)量B．星球A的線速度肯定大于B的線速度C．雙星的總質(zhì)量肯定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越小D．雙星間距離肯定，雙星的總質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越小答案以及解析1答案及解析：答案：AB解析：g總值與物體質(zhì)量無關(guān),它與地球上不同位置有關(guān),在赤道處最小,在兩極最大;還與地面上不同高度有關(guān),地面越高,g越小,反之則越大.2答案及解析：答案：A解析：依據(jù)萬有引力供應(yīng)向心力,得：則第一宇宙速度為：又由得所以地球第一宇宙速度與火星第一宇宙速度的比值為，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。3答案及解析：答案：A解析：衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑為r,周期為T,由牛頓其次定律,及萬有引力定律,則有：地球的半徑為R,再有：聯(lián)合解得：，故BCD錯(cuò)誤，A正確；4答案及解析：答案：BC解析：A:依據(jù)第一宇宙速度,故A錯(cuò);B:依據(jù)題意,其次宇宙速度,故B對(duì);C:依據(jù)公式,且,故,所以,故C對(duì);D:依據(jù)公式,故D錯(cuò)。5答案及解析：答案：AC解析：由題圖可以看出,物體自由下落25m所用的時(shí)間為2.5s,由得,A正確,B錯(cuò)誤;由得物體落到行星表面時(shí)的速度,C正確,D錯(cuò)誤.6答案及解析：答案：AC解析：地球同步衛(wèi)星公轉(zhuǎn)周期為，高度肯定，位于赤道正上空，故A正確。依據(jù)，可得，同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的半徑比月球繞地球運(yùn)行的半徑小，則周期小，故B錯(cuò)誤。第一宇宙速度是衛(wèi)星放射到近地軌道的速度，其次宇宙速度是放射繞太陽運(yùn)行的衛(wèi)星的最小速度，故放射地球衛(wèi)星的速度應(yīng)大于第一宇宙速度，小于其次宇宙速度，故C正確。由萬有引力供應(yīng)向心力得，解得，可知衛(wèi)星的線速度v隨軌道半徑r的增大而減小。為第一宇宙速度，即衛(wèi)星圍繞地球表面運(yùn)行的速度，因同步衛(wèi)星的軌道半徑比地球半徑大，因此其線速度應(yīng)小于7.9km/s，故D錯(cuò)誤。7答案及解析：答案：AC解析：AB.地球同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，即等于T，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.設(shè)地球質(zhì)量為

M,半徑為

R,不考慮地球自轉(zhuǎn)時(shí),地球表面上質(zhì)量為m的物體所受重力等于萬有引力,則有，設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為，地球同步衛(wèi)星的加速度大小為

a，依據(jù)牛頓其次定律有：得：，故C正確；D錯(cuò)誤。故選：AC。8答案及解析：答案：D解析：物體在地面時(shí)由萬有引力定律知,地面重力加速度,由于衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),且衛(wèi)星軌道半徑為,有,則,故選D。9答案及解析：答案：D解析：同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期為24小時(shí),即相對(duì)地球靜止,所以只能在赤道平面內(nèi),A錯(cuò)誤;b軌道內(nèi)的衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng),其速度方向時(shí)刻改變,所以其速度時(shí)刻改變著,B錯(cuò)誤;c軌道為橢圓軌道,依據(jù),可知在近地點(diǎn)速度大,在遠(yuǎn)地點(diǎn)速度小,依據(jù),同一衛(wèi)星在近地軌道受到的引力大,在遠(yuǎn)地軌道受到的引力小,C錯(cuò)誤D正確.10答案及解析：答案：B解析：開普勒第三定律可得：，因?yàn)橹芷谙嗟?，所以半長(zhǎng)軸相等，圓軌道可以看成長(zhǎng)半軸、短半軸都為R橢圓，故a=R，即橢圓軌道的長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度為2R。故A錯(cuò)誤。依據(jù)萬有引力供應(yīng)向心力可得：，故，由此可知軌道半徑越大，線速度越?。辉O(shè)衛(wèi)星以O(shè)B為半徑做圓周運(yùn)動(dòng)的速度為，那么；又衛(wèi)星Ⅱ在B點(diǎn)做向心運(yùn)動(dòng)，所以有，綜上有。故B正確。衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)過程中只受到萬有引力的作用，故有：，所以加速度為，又有OA<R，所以。故C錯(cuò)誤。由于不知道兩衛(wèi)星質(zhì)量關(guān)系，故萬有引力關(guān)系不確定。故D錯(cuò)誤。11答案及解析：答案：C解析：A.B.在同一軌道上運(yùn)行加速做離心運(yùn)動(dòng)，減速做向心運(yùn)動(dòng)均不行實(shí)現(xiàn)對(duì)接。則AB錯(cuò)誤C.飛船先在比空間試驗(yàn)室半徑小的軌道上加速，則其做離心運(yùn)動(dòng)可使飛船漸漸靠近空間試驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接。則C正確D.飛船先在比空間試驗(yàn)室半徑小的軌道上減速，則其做向心運(yùn)動(dòng)，不行能與空間試驗(yàn)室相接觸。則D錯(cuò)誤。故選：C12答案及解析：答案：D解析：由衛(wèi)星放射條件知，地球衛(wèi)星放射速度應(yīng)大于第一宇宙速度而小于其次宇宙速度，A錯(cuò)；衛(wèi)星在P點(diǎn)由橢圓軌道到圓軌道要適當(dāng)減速，因此在橢圓軌道與圓軌道上經(jīng)過P點(diǎn)的速度不相等，B錯(cuò)；“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星由遠(yuǎn)月點(diǎn)Q點(diǎn)向P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，月球引力對(duì)其做正功，速度漸漸增大，C錯(cuò)；由可得月球質(zhì)量為，D對(duì)．13答案及解析：答案：BC解析：A.雙星靠相互間的萬有引力供應(yīng)向