2020春物理必修2(粤教版)分层训练第三章第三节飞向太空Word版含解析

A级抓基础1．(多项选择)人们走开大气层，进行航天飞翔所需的运载工具能够是( )A．喷气式飞机B．火箭C．直升机D．航天飞机分析：喷气式飞机和直升机一定依赖空气进行飞翔，不可以走开大气层，A、C错误．而火箭和航天飞机依赖自己所带的燃料，不依赖空气飞翔，能够飞出大气层，B、D正确．答案：BD2．人造卫星在太空绕地球运转时，若天线有时折断，天线将( )A．持续和卫星一同沿轨道运转B．做平抛运动，落向地球C．因为惯性，沿轨道切线方向做匀速直线运动D．做自由落体运动，落向地球分析：折断后的天线与卫星拥有同样的速度，天线遇到地球的万有引力所有供给其做圆周运动的向心力，状况与卫星的同样，故天线仍沿原轨道与卫星一同做圆周运动，A正确，B、C、D错误．答案：A3．我国是少量几个掌握飞船对接技术的国家之一．为了实现神舟飞船与天宫号空间站顺利对接，详细操作应为( )A．飞船与空间站在同一轨道上且沿相反方向做圆周运动接触后对接B．空间站在前、飞船在后且二者沿同一方向在同一轨道做圆周运动，在适合的地点飞船加快追上空间站后对接C．空间站在高轨道、飞船在低轨道且二者同向飞翔，在适合的位置飞船加快追上空间站后对接D．飞船在前、空间站在后且二者在同一轨道同向飞翔，在适合的地点飞船减速而后与空间站对接分析：飞船与空间站在同一轨道上沿相反方向做圆周运动，撞后飞船和空间站都会损毁，A错误；空间站在前，飞船在后，二者在同一轨道上沿同一方向做圆周运动，飞船加快会做离心运动，故不行能追上空间站，B错误；空间站在高轨道，飞船在低轨道且二者同向飞行，在适合的地点飞船加快做离心运动，后与空间站对接，C正确；飞船在前、空间站在后且二者在同一轨道飞翔，当飞船减速时，万有引力大于需要的向心力，会做近心运动，飞船会下到低轨道，不行能与空间站对接，D错误．答案：C4．在地球大气层外有大批的太空垃圾．在太阳活动期，地球大气会受太阳风的影响而扩充，使一些本来在大气层外绕地球飞翔的太空垃圾被大气包围，从而开始向地面着落．大多数太空垃圾在落地前已经焚烧成灰烬，但体积较大的太空垃圾仍会落到地面上，对人类造成危害．太空垃圾着落的原由是( )A．大气的扩充使垃圾遇到的万有引力增大而致使着落B．太空垃圾在与大气摩擦焚烧过程中质量不停减小，从而致使下落C．太空垃圾在大气阻力作用下速度减小，运动所需的向心力将小于万有引力，垃圾做趋势圆心的运动，最后落到地面D．太空垃圾的上表面遇到的大气压力大于其下表面遇到的大气压力，这类压力差将它推向地面分析：太空垃圾在大气阻力的作用下速度减小，地球对它的引力大于它做圆周运动所需的向心力，故不停做向心运动，最后落在地面上，C正确，A、B、D错误．答案：C5.(多项选择)如下图，三颗人造卫星正在环绕地球做匀速圆周运动，则以下相关说法中正确的选项是( )A．卫星可能的轨道为a、b、cB．卫星可能的轨道为a、cC．同步卫星可能的轨道为a、cD．同步卫星可能的轨道为a分析：卫星绕地球做匀速圆周运动的圆心一定与地心重合，因此卫星可能的轨道为a、c，选项A错误，B正确；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．答案：BD6．(多项选择)如下图，发射同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，而后经点火使其沿椭圆轨道2运转；最后再次点火将其送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于点P，2、3相切于点Q，当卫星分别在1、2、3上正常运转时，以下说法正确的选项是( )A．在轨道3上的速率大于1上的速率B．在轨道3上的角速度小于1上的角速度C．在轨道2上经过点Q时的速率等于在轨道3上经过点Q时的速率D．在轨道1上经过点P时的加快度等于在轨道2上经过点P时的加快度Mm分析：设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有Gr2v22GM4π＝ma＝mr＝mT2r，得v＝r，因为轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上线速度较大，A错误；依据公式GMm2＝ω2，得ωrmr＝GMB正确；卫星由椭圆轨道2需r3，半径越大，角速度越小，故点火加快至圆轨道3，故在轨道2经过Q点时的速度要小于在轨道3经过Q点时的速度，C错误；依据公式Mm，解得GM，故G2＝＝2rmaar卫星在轨道1上经过P点时的加快度等于它在轨道2上经过P点时的加快度，D正确．答案：BD7．(多项选择)2019年5月17日，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功发射了第四十五颗北斗导航卫星．该卫星发射过程为：先将卫星发射至近地圆轨道1上，而后在P处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入同步卫星轨道3.轨道1、2相切于点P，轨道2、3相切于点Q.忽视卫星质量的变化，则该卫星()A．在轨道3上的运转周期为24hB．在轨道3上的运转速率大于7.9km/sC．在轨道3上经过Q点的加快度大于在轨道2上经过Q点的加速度D．在轨道2上由P点向Q点运动的过程中，卫星的速度减小分析：轨道3为同步卫星轨道，故在轨道3上的运转周期为24h，A正确；7.9km/s是地球第一宇宙速度，而第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度，也是近地卫星的运转速度，故同步轨道3上卫星的运转速度小于第一宇宙速度，B错误；依据公式GMm2＝，解得armaGM＝r2，故卫星在轨道3上经过Q点时的加快度等于它在轨道2上经过Q点时的加快度，C错误；卫星在轨道2上无动力运转时，由近地址P向远地址Q运动过程中，其速度会变小，故D正确．答案：AD8．(多项选择)若一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到本来的2倍，仍做圆周运动，则( )A．依据公式v＝ωr，可知卫星运动的线速度增大到本来的2倍v21B．依据公式F＝mr，可知卫星所需的向心力将减小到本来的2C．依据公式F＝GMm2，可知地球供给的向心力将减小到本来的1r4D．依据上述B和C中给出的公式，可知卫星运动的线速度减小Mmmv2GM分析：由Gr2＝r，有v＝r.2Mm当r变成2r时，v变成本来的2，A错误，D正确；由F＝Gr2，1可知r变成2r时，向心力减小到本来的4，B错误，C正确．答案：CD9．“嫦娥一号”卫星经过一年多的绕月球运转，达成了既定任务，并成功撞月．如图为卫星撞月的模拟图，卫星在控制点开始进入撞月轨道．假定卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G.依据题中信息，以下说法正确的选项是( )A．能够求出月球的质量B．能够求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力C．“嫦娥一号”卫星在控制点处应加快D．“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2km/sMm分析：卫星绕月球作圆周运动时万有引力供给向心力，故有GR2223＝mR4π4πRT2，解得月球的质量M＝GT2，可见依据题中信息能够求出月Mm球的质量，A正确；月球对“嫦娥一号”卫星的引力F＝GR2，因为题中没有给出卫星的质量，故没法求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力，B错误；卫星由外向内变轨，卫星在控制点处应减速，C错误；第二宇宙速度11.2km/s，是卫星离开地球的约束进入太阳系成为一颗人造地球行星的最小速度，而“嫦娥一号”卫星跟从月球环绕地球运动，没有离开地球的约束，故其发射速度小于第二宇宙速度，D错误．答案：A10．如下图，同一轨道上有两艘绕地球运转的宇宙飞船，它们的运转周期为T，运转速度为v.已知引力常量为G，则以下说法正确的是( )v2TA．地球的质量为2πG2πvB．两飞船运动的加快度为TC．两飞船运动的轨道半径为vTπD．后边的飞船要追上前面的飞船进行对接，需向后喷出一些物质使其加快2πr分析：由圆周运动规律v＝T，可得飞船圆周运动轨道半径r＝vT