（课堂设计）高中物理 3.4 人造卫星 宇宙速度每课一练 教科版必修2.doc

第4节人造卫星宇宙速度一、选择题1下列关于地球同步卫星的说法中正确的是()a为避免通讯卫星在轨道上相撞，应使它们运行在不同的轨道上b通讯卫星定点在地球赤道上空某处，所有通讯卫星的周期都是24 hc不同国家发射通讯卫星的地点不同，这些卫星的轨道不一定在同一平面上d不同通讯卫星运行的线速度大小是相同的，加速度的大小也是相同的2探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比()a轨道半径变小b向心加速度变小c线速度变小d角速度变小3关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下面说法中正确的是()a在发射过程中向上加速时产生超重现象b在降落过程中向下减速时产生超重现象c进入轨道时做匀速圆周运动，产生失重现象d失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的4假设地球的质量不变，而地球的半径增大到原来的2倍那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的()a.倍 b.倍c.倍 d2倍51970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点m和远地点n的高度分别为439 km和2 384 km，则()图1a卫星在m点的势能大于n点的势能b卫星在m点的角速度大于n点的角速度c卫星在m点的加速度大于n点的加速度d卫星在n点的速度大于7.9 km/s62009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在a点从圆形轨道进入椭圆轨道，b为轨道上的一点，如图2所示关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有()图2a在轨道上经过a的速度小于经过b的速度b在轨道上经过a的动能小于在轨道上经过a的动能c在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期d在轨道上经过a的加速度小于在轨道上经过a的加速度7已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为()a6小时 b12小时c24小时 d36小时二、非选择题8金星的半径是地球半径的0.95倍，质量为地球质量的0.82倍g取10 m/s2，问：(1)金星表面的自由落体加速度是多大？(2)金星的第一宇宙速度是多大？第4节人造卫星宇宙速度1bd2a由gm知t2，变轨后t减小，则r减小，故选项a正确；由gma，知r减小，a变大，故选项b错误；由gm知v，r减小，v变大，故选项c错误；由知t减小，变大，故选项d错误3abc超重、失重是一种表象，是从重力和弹力的大小关系而定义的当向上加速时超重，向下减速(a方向向上)也超重，故a、b正确卫星做匀速圆周运动时，万有引力完全提供向心力，卫星及卫星内的物体皆处于完全失重状态，故c正确失重的原因是重力(或万有引力)使物体产生了加速度，d错4b因第一宇宙速度即为地球的近地卫星的线速度，此时卫星的轨道半径近似的认为是地球的半径，且地球对卫星的万有引力充当向心力故有公式成立，所以解得v .因此，当m不变，r增加为2r时，v减小为原来的倍，即正确的选项为b.5bc卫星由m点向n点运动的过程中，万有引力做负功，势能增加即m点的势能小于n点的势能，故选项a错误；由开普勒定律可知地球球心和卫星连线在相等时间内扫过的面积相等，近地点的角速度要大于远地点的角速度，b正确；由gma知a，所以aman，故选项c正确；7.9 km/s是卫星围绕地球表面转动的第一宇宙速度，是卫星绕地球转动的最大速度，vn7.9 km/s，故选项d错误6abc航天飞机在椭圆轨道上运动，距地球越近，速度越大，a项正确航天飞机在轨道经a点时减速才能过渡到轨道，所以对于a点在轨道上的速度、动能都大于在轨道上的速度、动能，即b正确由开普勒第三定律知，航天飞机在轨道上的角速度大于在轨道的，故航天飞机在轨道上的周期小，即c正确由万有引力ma知，加速度仅与间距有关，d不正确7b设地球半径为r，密度为1，自转周期为t1，设行星半径为r，密度为2，自转周期为t2，根据万有引力定律得gmg122，t124小时由得t212小时，故选项b正确8(1)9.09 m/s2(2)7.34 km/s解析(1)星球表面的物体所受重力近似等于万有引力，即m