2019-2020学年新教材鲁科版必修第二册 4.2.2 人造卫星上天 作业

课时跟踪训练（十九）

人造卫星上天A级—学考达标1．(2019·聊城高一检测)如图是某位同学设想的人造地球卫星轨道(卫星发动机关闭)，其中不可能的是(

)解析：选D人造地球卫星靠万有引力提供向心力，做匀速圆周运动，万有引力的方向指向地心，所以圆周运动的圆心是地心，A、B、C正确，D错误。本题选不可能的，故选D。2．(2018·浙江6月学考)如图所示为1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中牛顿所画草图。他设想在高山上水平抛出物体，若速度一次比一次大，落点就一次比一次远。当速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星。若不计空气阻力，这个速度至少为(

)A．7.9km/s

B．8.9km/sC．11.2km/s

D．16.7km/s解析：选A物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，即第一宇宙速度v＝7.9

km/s。3．(2019·泰安高一检测)星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2＝v1。已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为(

)A.

B.C.

D.gr解析：选C由题意v1＝＝，v2＝v1＝，所以C项正确。4．(2019·全国卷Ⅲ)金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火。已知它们的轨道半径R金<R地<R火，由此可以判定(

)A．a金>a地>a火

B．a火>a地>a金C．v地>v火>v金

D．v火>v地>v金解析：选A行星绕太阳做圆周运动时，由牛顿第二定律和圆周运动知识：由G＝ma得向心加速度a＝，由G＝m得速度v＝由于R金<R地<R火所以a金>a地>a火，v金>v地>v火，选项A正确。5.如图所示，三颗人造卫星正在围绕地球做匀速圆周运动，则下列有关说法中正确的是(

)A．卫星可能的轨道为a、b、cB．卫星可能的轨道为a、bC．同步卫星可能的轨道为a、cD．同步卫星可能的轨道为a解析：选D卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心必须与地心重合，所以卫星可能的轨道为a、c，选项A、B错误；同步卫星位于赤道的上方，可能的轨道为a，选项C错误、D正确。6.(2019·临沂高一检测)2019年9月23日5时10分，我国利用一箭双星技术发射了两颗“北斗”导航卫星，计划到2020年左右，全面建成覆盖全球的“北斗”卫星导航系统。如图所示为其中的两颗地球静止轨道卫星A、B，它们在同一轨道上做匀速圆周运动，卫星A的质量大于卫星B的质量。下列说法正确的是(

)A．它们的线速度大小都是7.9km/sB．它们受到的万有引力大小相等C．它们的向心加速度大小相等D．它们的周期不一定相等解析：选C由于F＝G，且A的质量大于卫星B的质量，故FA>FB；由G＝＝ma＝mr，可知v＝<＝7.9km/s；由a＝，可知两卫星的向心加速度大小相等；由T＝可知两卫星的周期相等。综上分析，C正确。7.如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有(

)A．TA<TB

B．EkA>EkBC．SA＝SB

D.＝解析：选D根据G＝m2r知T＝，轨道半径越大，周期越大，所以TA>TB，故A错误；由G＝知：v＝，所以vB>vA，又因为质量相等，所以EkB>EkA，故B错误；根据开普勒第二定律可知，同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，所以C错误；由开普勒第三定律知，D正确。8.(2019·菏泽高一检测)如图所示，在圆轨道上运行的国际空间站里，一宇航员静止(相对空间舱)“站”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，下列说法正确的是(

)A．宇航员此时处于受力平衡状态B．空间站的运行速度一定等于7.9km/sC．宇航员与“地面”之间无弹力作用D．若宇航员将手中一小球无初速(相对于空间舱)释放，该小球将落到“地”面解析：选C宇航员靠地球的万有引力提供向心力，做圆周运动，受力不平衡，故A错误。7.9km/s是第一宇宙速度，是贴着地球表面做匀速圆周运动的速度，根据轨道半径越大，线速度越小，空间站的运行速度小于7.9km/s，故B错误。宇航员处于完全失重状态，所以对“地面”的压力等于零，故C正确。宇航员相对于太空舱无初速释放小球，小球受地球的万有引力提供向心力，做圆周运动，故D错误。9．恒星演化发展到一定阶段，可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星，中子星的半径很小，一般为7～20km，但它的密度大得惊人。若某中子星的密度为1.2×1017kg/m3，半径为10km，那么该中子星的第一宇宙速度约为多少？(G＝6.67×10－11N·m2/kg2)(结果保留两位有效数字)解析：中子星的第一宇宙速度即为它表面卫星的环绕速度，此时卫星的轨道半径可近似认为是中子星的半径，且中子星对卫星的万有引力充当卫星的向心力，由G＝m，得v＝，又M＝ρV＝ρπR3，解得v＝R＝1×104×m/s＝5.8×107m/s＝5.8×104km/s。答案：5.8×104km/sB级—选考提能10．(安徽学业水平测试)我国发射的第一艘货运飞船“天舟一号”与“天宫二号”空间实验室完成对接后，其组合体在离地面高度约为380km的轨道上绕地球飞行。已知地球同步卫星的轨道离地面的高度约为36000km，将组合体和同步卫星的运动都看成匀速圆周运动，则组合体的(

)A．线速度小于同步卫星的线速度B．角速度小于同步卫星的角速度C．周期小于同步卫星的周期D．向心加速度小于同步卫星的向心加速度解析：选C根据G＝m可知v＝，轨道半径越大，线速度越小，故同步卫星的线速度小于组合体的线速度，A错误；根据公式G＝mω2r可知ω＝，轨道半径越大，角速度越小，故同步卫星的角速度小于组合体的角速度，B错误；根据G＝mr可知T＝2π，轨道半径越大，周期越大，故同步卫星的周期大于组合体的周期，C正确；根据G＝ma可得a＝，轨道半径越大，向心加速度越小，故同步卫星的向心加速度小于组合体的向心加速度，D错误。11．(2019·宁德高一检测)登上火星是人类的梦想。“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星。地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表，火星和地球相比(

)行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.4×1066.0×10241.5×1011火星3.4×1066.4×10232.3×1011A．火星的公转周期较小B．火星做圆周运动的