第11讲 人造卫星 宇宙速度

课时作业十)[第讲人造卫星宇速]基础巩固年2月15日午时分左斯里雅宾斯克州发生天体坠落事件图K所示，一块石从外太空飞向地，A刚好进入大气层，之后由于受地球引力和大气层空气阻力的作，轨半径渐渐变小则列说法中正确的()图K111A．陨石正减速飞向A处B陨绕地球运转时角速度渐渐变大C陨石绕地球运转时速度渐渐变小D进入大气层，陨石的机械能渐渐变大．2014·南长葛质检关于同步卫星(它对于地面静止不动)，下说法中错误的是()A它定在赤道上空B同卫星的高度和速率是确定的值C它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间．2012年10月日我将第十颗北斗卫星“北G”送入太空并定点于地球静止轨道东经°由具完全自主知产权的北斗系统将首先具备为亚太地区提供高精度、高可靠定位、导航、授时服并具有短报文通信能力．其定位精度优于m授时精度优于100ns关于这颗“北斗-G”卫星以说法中正确的是()A这卫星轨道平面与东经110.5°的经线平面重合B通地面控制可以将这颗卫星定点于杭州正上方C这颗卫星的线速度比离地千高的“天宫一号”空间站线速度要小D这颗卫星的周期一定大于地球自转周期“娥一号”探卫星绕地运行一段时间离开地球飞向月球．图K绕地飞行的三条轨道1轨是近地圆形轨，2和3是轨后的椭圆轨道A点道的近地点，是道的远地，星在轨道的运行速率为7.7kms则下列说法中正确的是)图K112A．卫星在轨道经过A点时的速率一定大于7.7/sB卫在2道经过B点的速率一定小于km/C卫星在轨道所具有的机械能小于在轨所具有的机械能D卫星在轨道所具有的最大速率小于在2道所具有的最大速率技能强化景德镇二检我国自主研制的“嫦娥三号”携带“玉兔”月球车于013年月2日1时在西昌卫星发射中心发射升，落月点有一个富有诗意的名——广寒

20020322222222322002032222222232宫”．若已知月球的质量为m，径为R，引力常量为G则下说法正确的是()A若月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫，则最大运行速度为B若月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫，则最小周期为2π

RRRC若在月球上以较小的初速度竖上抛一个物，物体上升的最大高度为D在球上以较小的初速度竖直上抛一个物体物体从抛出到落回抛出点用0R的时间为．2014·湖省十三校联考设地球的半径为R地球表面重力加速度为g，月球绕地球公转周期为T兔”月球车所拍摄的月面照片从月球以电磁波形式发送到北京航天飞行控制中心所用时间约为(真空中的光速为c月距离远大于地球半)()gRA.cπ

T2gRTB.cππCcTπDcT．“空间站”是科家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所．假设目前由美国等国家研制的“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上匀速率运地度为同步卫星离地高度的十分之一运行方向与地球自转方向一下关于该“空间站”的说法正确的)A运的加速度等于其所在高度处的重力加速度B运的速度等于同步卫星运行速度的倍C站在地球赤道上的人观察到它向西运动D在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在其中悬浮或静止时2013年月日凌晨约45米量约万吨的小行星DA14以大约每小时万公里的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过表面最近距离约为2.7万公里一距离已经低于地球步卫星的轨但对地球的同步卫星几乎没有影只划过了地球上空这颗小行星围太阳飞运行轨道与地球非常相根天文学家的估算，它下一次接近地球大约是年假设图K中P、是球与小行星最近时的位置下列说法正确的已知日地平均距离约为15000万里()

图K113A．小行星对地球的轨道没有造成影，球对小行星的轨道也没有任何影响B只虑太阳的引，球在P点线度大于小行星通过点线速度C只考虑地球的引小行星在Q的加速度小于同步卫星在轨道上的加速度D小行星在Q点有被地俘获，是因为它在Q点速率大于第一宇宙速度2014·苏常镇调研图K是“嫦娥三号”飞船登月的飞行轨示意列说法正确的是()图K114A．在地面出发点A附近即发射阶段飞船处于超状态B从道上近月点C飞到月面着陆点D飞处于失重状态C飞船在环绕月球的圆轨道上B须点火减速才能进入椭圆轨道D飞船在环绕月球的椭圆轨道上时处加速度于在圆轨道上时B处的加速度挑战自我全国卷已知地球的自转周期和半径分别T和地球同步卫星A的轨道半径为星B沿径为r(r＜的圆轨道在地球赤道的正上方运运行方向与地球自转方向相同．求：(1)卫星B做周运动的周期；卫星A和连地不能直接通讯的最长时间间(信号传输时间可忽略．

2r222212Arrr2rr2Brr2RR周＝3R20′2Gm0200′Gm22222c22r222212Arrr2rr2Brr2RR周＝3R20′2Gm0200′Gm22222c222课时作业(十一)．B[析]由万有引力做正陨正加速飞向A处选项错误．陨石绕地球运转时因道半径渐渐变小故速度渐渐变，速度渐渐变大选正，项错误．进入大气层后由受到空气阻力的作陨石的机械能渐渐变选D误．．D[析]根同步卫星与地球自转同步与面相对静止同时卫星受到地球的万有引力提供向心力且指向圆，故同步卫星只能在赤道上，选项正确；因为同步卫Mm星要和地球自转同步即相同，根据G＝mr因为ω是定所以r也一定值，所以它运行的轨道半径和率是确定的选项B正；由卫的环绕速度公式＝

GM可知步卫星的线速度小于近地卫星的环绕速小于第一宇宙速度kmsr选项正，选项D错．[解析]定点于地球静止轨道的第十六颗北斗卫星“北-G6”是同步卫星卫轨道平面在赤道平面星周一定等于地球自转周不能通过地面控制将这颗卫星定点于杭州正上，选项、、错误；根据v＝

GMr

可知，这颗卫星的线速度比离地千米高的“宫一号”空间站线速度要选正．Mm[析]卫在道做匀速圆周运有力定律和牛顿第二定律得GrvMmv＝，卫在轨道A点离心运动则G2<m，故v12A

，选A正确；卫星Mmv在2轨道B点近心运，有>m，卫星在经过点圆道上绕地运则BBMmvG2＝，由r<r，所以v>vB故<v<v＝7.7km/s选B正确轨道的高度BB大于2轨的高度卫在轨所具有的机械能大于轨道所具有的机械选项C错误；卫星在各个轨道上运动，只有万有引力做，机械能守恒在A点重力势能最小动最，速率最大故星在3轨道所具有的最大速率大于在2轨道所具有的最大速率，选项D错．vC[解析]对近月卫有2＝解得线速度v

πRRv＝2π

R

，选项、B错；月球表面的重力加速度g＝2，在月球上以较小的初vRv速度v竖上抛的体上升的最大高度为H＝项C正确抛出到落回抛2v2Rv出点所用的时间＝＝，选项D错．Mm．[析]设球的轨道半径为r，据牛顿第二定律得＝mr

r，又GM＝gR，可得r＝

gRTπ

r，由月地距离远大于地球半径，所传播时间约为t＝＝c

gRTπ

，本题只有选项B确．

向22rr22r22r2r2r2向22rr22r22r2r2r2Mm．[析]由＝可知“空间站”运行的加速度等于其所在度处（R）GMmv的重力加速选A确；由＝解＝

GMr

由意可知：“空间站”轨道半径为＋h步卫星轨道半径为R10h则“空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的

R＋10h倍选项错误；由于“空间站”运行角速度大于地球自转角速所以R＋站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运选项C错误；在“空间站”工作的宇航员因完全失重而在其中悬浮或静，选项D错．．BD[解析小行星对地球的引力远小于太阳对球的引所以小行星对地球的轨道没有造成影地对小行星的引力相比太阳对小行星的引力不能忽知地球对Mm小行星的轨道会造成影响项A错若只考虑太阳引力万引力提供向心rmv＝得v＝

GMr

由地球在P点到太阳的距离小于小行在点太阳的距离即r所地球在P点线速度大于行星在Q的线速度选B确；只考虑地球引12力速＝

GM′由小行星在Q到地球的距离小于同步卫星到地球的距所小r′行星在Q点加速度大于同步卫星在轨道上的加速选C误；小行星在Q点有被地球俘获变成地球的卫星是为它在Q点速率大于第一宇宙速选项正．．[解析]飞船发射阶段加速上，其加速度向，处于超重状，项A正确；从轨道上近月点飞到月面着陆点D，船减速下降处于超重状态选错误；飞船在环绕月球的圆轨道上B处入椭圆轨道是低轨道所以要点火减选C正；Mm根据G＝ma知飞船在环绕月球的椭圆轨道上时经过B处加度等于其在圆轨道上r时经过的加速选项错．．Trπ（h－r）2

Rarcsin＋arcsinT[解析](1)设卫星B绕心转动的周期为，根据万有引力定律和圆运动的规律有MmG＝T

2①MmG＝′

2

②式中，G为力常量，M地球质，、m分别为卫星A、的量．由①②式得rT′2③(2)设卫星A和连地不能直接讯的最长