20172018学年高中物理专题6.5宇宙航行测基础版新人教版必修

1、第六章 万有引力与航天6.5 宇宙航行 一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中. 16题只有一项符合题目要求；78题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1关于第一宇宙速度，下列说法不正确的是(  )A. 它是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度B. 它是人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度C. 它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D. 它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度 【答案】D注意第一宇宙速度有三种说法：它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，它是人造地球卫星在圆轨道上运行的

2、最大速度，它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度2以下关于宇宙速度的说法中正确的是（ ）A. 第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度B. 对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，远地点速度一定小于在同高度圆轨道上的运行速度C. 对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，近地点速度一定在7.9 km/s11.2 km/s之间D.在地球表面发射一个物体并使它绕月球运动，发射速度必须大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度【答案】B【解析】根据可知，第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大环绕速度，选项A错误；对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，到达远地点时必须要加速才能进入同高度的圆轨道，故远地点速度一定小于在同高度圆轨道

3、上的运行速度，选项B正确；对于绕地球运动的卫星，如果近地点在地球表面附近时，卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s而小于11.2 km/s时，卫星将沿椭圆轨道运行，选项C错误；根据万有引力提供向心力，在半径一定的情况下，速度越大，所需要的向心力越大如果向心力不足，物体将做离心运动物体在地球表面轨道上运动时，受到的向心力刚好对应的速度就是7.9km/s超过就要做离心运动而要完全脱离地球引力，需要的速度为11.2km/s所以，当速度在7.9-11.2km/s之间时人造卫星既不能保持在地球附近做圆周运动，又无法完全逃离地球最终轨迹就是一个椭圆，故D错误故选B.3某行星和地球绕太阳公转的轨道均可

4、视为圆。每过N年，行星会运行到日地连线的延长线上（相距最近），如图所示。设该行星与地球的公转周期之比为a，公转半径之比为b，则（ ）A. B. C. D. 【答案】D【名师点睛】由图可知行星的轨道半径大，那么由开普勒第三定律知其周期长，其绕太阳转的慢。每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，说明N年地球比行星多转1圈，即行星转了N-1圈，从而再次在日地连线的延长线上，那么，可以求出行星的周期，再由开普勒第三定律求解该行星与地球的公转半径比。4在地球的同步轨道上，有一颗质量为m的地球同步卫星正在围绕地球匀速转动，若已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，引力常量为G. 关于这颗同步卫星，下

5、面说法正确的是()A. 卫星运行的向心加速度等于地球表面的重力加速度B.卫星的运行速度大于地球的第一宇宙速度C. 卫星距地面的高度为D. 卫星做圆周运动的轨道半径为 【答案】D5 2016年中秋夜，我国成功将天宫二号送入预定轨道，2016年10月17日神舟十一号顺利升空并在之后与天宫二号实行交会对接。天宫二号是在天宫一号基础上研制的航天器，两者外形完全相同，但却承担着不同的任务。 天宫一号主要是和载人飞船配合完成空间交会对接实验任务，而天宫二号则是我国第一个具备太空补加功能的载人航天实验室，要第一次实现航天员中期驻留、第一次试验推进剂太空补加技术等重要的科学实验，天宫二号被称为是我国首个真正意

6、义上的空间实验室。天宫二号的轨道高度为393km，比天宫一号高了50km，关于天宫二号与天宫一号的比较，以下说法正确的是（ ）A. “天宫二号”运行的线速度比“天宫一号”大B. “天宫二号”运行的加速度比“天宫一号”大C. “天宫二号”运行的角速度比“天宫一号”大D. “天宫二号”运行的周期比“天宫一号”大【答案】D【解析】试题分析：天宫飞行器绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以求出线速度、加速度、角速度与周期，然后比较大小万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得，解得，天宫二号的轨道半径大于天宫一号的轨道半径，“天宫二号”运行的线速度比“天宫一号”小，故A错误

7、；万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得，解得，天宫二号的轨道半径大于天宫一号的轨道半径，“天宫二号”运行的加速度比“天宫一号”小，故B错误；万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得，解得，天宫二号的轨道半径大于天宫一号的轨道半径，“天宫二号”运行的角速度比“天宫一号”小，故C错误；万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得，解得，天宫二号的轨道半径大于天宫一号的轨道半径，“天宫二号”运行的周期比“天宫一号”大，故D正确6一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v；假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体的重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N已知引力常量为G，则这颗行星的质

8、量为（）A. B. C. D. 【答案】B考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力重力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁7假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球半径为R，引力常数为G，则：A. 地球同步卫星的高度为B.地球的质量为C. 地球的第一宇宙速度为D. 地球密度为【答案】AB【解析】A、由万有引力定律可知： ，在地球的赤道上： 对于同步卫星： 联立可得：h= ，A正确；B、根据，地球的质量

9、：M=，B正确；C、在地球表面运行的卫星： ，地球的第一宇宙速度为，C错误；D、地球的质量： ，联立三式可得: ，D错误。故选：AB。8两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，半径之比为RA：RB=1：4，则下列说法正确的是A. TA：TB=1：8 B. vA：vB=2：1C. A： B=1：8 D. aA：aB=1：4【答案】AB二、非选择题（本大题共2小题，每题10分，共20分）9我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动多年，同学们也对月球有了更多的关注有同学设计了如下问题，请你解答：若用g表示月球表面的重力加速度，用R表示月球的半径，用h表示嫦娥一号卫星在环月圆轨道上离月球表面的距离（1）试写出嫦娥一号卫星进入环月圆轨道后，运行的周期的表达式，要求写出推导过程（2）在月球上要发射一颗环月卫星，则最小的发射速度多大？【答案】（1）（2）【解析】(1)万有引力提供向心力