巩固练习 宇宙航行提高

1、.【稳固练习】一、选择题：1以下说法正确的选项是 A行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律B物体在转弯时一定受到力的作用C月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用D物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用2根据观察，在土星外层有一个环，为了判断它是土星的一部分还是小卫星群，测出环中各层的线速度v与该层到土星中心的间隔 R之间的关系。以下判断正确的选项是 A假设，那么该环是土星的一部分 B假设，那么该环是土星的卫星群C假设，那么该环是土星的一部分 D假设，那么该环是土星的卫星群3关于地球同步卫星以下说法正确的选项是 A地球同步卫星和地球同步，因此同步卫星的高度和线速度大小

2、是一定的B地球同步卫星的地球的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小C. 地球同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动D以上均不正确4我国绕月探测工程的预先研究和工程施行已获得重要进展。设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为，对应的环绕周期为，那么环绕月球外表附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为 A， B，C， D ，5土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星，都沿近似为圆周的轨道绕土星运动。其参数如表：卫星半径m卫星质量kg轨道半径m土卫十8.90×1042.01×10181.51

3、15;108土卫十一5.70×1045.60×10171.51×108两卫星相比土卫十 A受土星的万有引力较大B绕土星的圆周运动的周期较大C绕土星做圆周运动的向心加速度较大D动能较大6天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可算出 A行星的质量 B行星的半径C恒星的质量 D恒星的半径7假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间间隔 都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，那么关于以下物理量的变化正确的选项是 A地球的向心力变为缩小前的一半B地球的向心力变为缩小前的C地球绕太阳公转周期与缩小前的一样

4、D地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半8. 甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道以下判断正确的选项是 A甲的周期大于乙的周期 B乙的速度大于第一宇宙速度 C甲的加速度小于乙的加速度D甲在运行时能经过北极的正上方9. “嫦娥二号是我国月球探测第二期工程的先导星假设测得“嫦娥二号在月球可视为密度均匀的球体外表附近圆形轨道运行的周期为T，引力常量为G，半径为R的球体体积公式，那么可估算月球的 A密度 B质量 C半径 D自转周期10. a是地球赤道上一幢建筑，b是在赤道平面内做匀速圆周运动、距地面9.6×106 m的卫星，c是地球同

5、步卫星，某一时刻b、c刚好位于a的正上方如图甲所示，经48h，a、b、c的大致位置是图乙中的 取地球半径R6.4×106 m，地球外表重力加速度g10m/s2，11.地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍假设某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星间隔 外表的高度是其半径的2.5倍，那么该行星的自转周期约为 A6小时 B12小时 C24小时 D36小时12.如下图是“嫦娥一号奔月示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭屡次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，以下说法正确的选项是 A发射“嫦娥一号的速度必须到达第三宇宙速度 B在绕月圆

6、轨道上，卫星周期与卫星质量有关 C卫星受月球的引力与它到月球中心间隔 的平方成反比D在绕月轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力二、解答题：1宇航员在地球外表以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；假设他在某星球外表以一样的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。取地球外表重力加速度g10m/s2，空气阻力不计1求该星球外表附近的重力加速度；2该星球的半径与地球半径之比为R星：R地1：4，求该星球的质量与地球质量之比M星：M地。2土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，它们绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心间隔 分别位=8.0×104k

7、m和=1.2×105km。忽略所有岩石颗粒间的互相作用。结果可用根式表示1求岩石颗粒A和B的线速度之比；2求岩石颗粒A和B的周期之比；3土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出他在距土星中心3.2×105km处受到土星的引力为0.38N。地球半径为6.4×103km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？3.我国发射的“嫦娥一号探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行为了获得月球外表全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球设地球和月球的质量分别为M和m，地球和月球的半径分别为R和R1，月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r

8、和r1，月球绕地球转动的周期为T假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面，求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间。用M、m、R、R1、r、r1和r表示，忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响【答案与解析】一、选择题：1B解析：行星运动和地球上物体的运动都遵循一样的规律，故A错误；物体转弯一定做圆周运动，做圆周运动必定有外力提供向心力，故B正确；向心力是效果力，受力分析不能分析上，故C错误；没有下滑力之说，故D选项错误。2AD解析：假设该环是土星的一部分，那么符合与土星同轴转规律，即角速度一样周期一样，线速度和半径成正比。假设该环是卫星群那么符合万有引力提供向

9、心力，可得，即。故答案选AD。3AC解析：关于同步卫星高度一定，周期一定，线速度一定，只能在赤道上空，相对地面静止，应选项AC正确。4A解析：人造卫星绕地球运转时，万有引力提供向心力，即，同理探测器绕月球运转时，联立得；人造卫星绕地球运转时，由，同理探测器绕月球运转时，联立得。故A选项正确。5AD解析：万有引力，由得：向心加速度，周期，动能，其中以M为土星的质量，m为卫星的质量，r为卫星的轨道半径，代入数值比较可得AD是正确的。6C解析：根据得，因此可以计算中心天体的质量，即恒星的质量，故C正确。7BC解析：设太阳和地球的密度分别为、，太阳的直径、地球的直径、太阳与地球间的间隔 分别变为，地球

10、受到太阳的万有引力：变化前：，变化后：可得由万有引力提供向心力有，得，所以。应选项BC正确。8. AC解析：此题考察万有引力与航天中的卫星问题，意在考察考生对天体运动规律、第一宇宙速度的理解和同步卫星的认识对同一个中心天体而言，根据开普勒第三定律可知，卫星的轨道半径越大，周期就越长，A正确第一宇宙速度是环绕地球运行的最大线速度，B错由可得轨道半径大的天体加速度小，C正确同步卫星只能在赤道的正上空，不可能过北极的正上方，D错9. A解析：此题考察万有引力的应用，意在考察考生应用万有引力解决宇宙航天问题的才能“嫦娥二号在近月外表做匀速圆周运动，周期T，有故无法求出月球半径R及质量M，但结合球体体积

11、公式可估算出密度，A正确10. B解析：由于a、c具有一样的周期，均为24小时，a、c同步，故c仍在a的正上方，故A错；由条件，对b：和，可以求得b做圆周运动的周期b转的圈数：，故B正确11. B解析：设地球半径为R0，密度为，自转周期为T0，对地球同步卫星， 某行星半径为R，密度为，自转周期为T，其同步卫星， 两式联立有：，代入数据可求T12小时，应选择B选项12. C解析：“嫦娥一号发射时因通过自带的火箭加速屡次变轨所以其发射速度应到达第一宇宙速度，A错；在绕月圆轨道上，由得与卫星质量无关，B错；在绕月轨道上，卫星受月球的引力大于地球对它的引力，D错；由万有引力得C正确二、解答题：1解析：

12、1竖直上抛运动的物体落回原处的时间t，所以g/g2m/s2，2根据，所以所以2解析：1设土星质量为M0，颗粒质量为m，颗粒距土星中心间隔 为r，线速度为v，根据牛顿第二定律和万有引力定律：解得：对于A、B两颗粒分别有： 和得：2设颗粒绕土星做圆周运动的周期为T，根据得对于A、B两颗粒分别有： 和所以3设地球质量为M，地球半径为r0，地球上物体的重力可视为万有引力，探测器上物体质量为m0，在地球外表重力为G0，距土星中心r0/=km处的引力为G0/，根据万有引力定律：所以 倍 3. 解析：如下图，O和O分别表示地球和月球的中心在卫星轨道平面上，A是地月连心线OO与地月球面的公切线ACD的交点，D、C和B分别是该公切线与地球外表、月球外表和探月卫星圆轨道的交点根据对