一轮考点复习学案第五章第二节宇宙速度和宇宙航行

第二节宇宙速度和宇宙航行1．第一宇宙速度是指能环绕地球在最低圆形轨道上运行的速度，约为7.9km/s。2．第二宇宙速度是指在地面上发射物体，使该物体能脱离地球引力作用，飞离地球所需的最小发射速度，约为11.2km/s。3．第三宇宙速度是指在地面上发射物体，使该物体能脱离太阳引力作用，飞出太阳系所需的最小发射速度，约为16.7km/s。例设地球质量M＝5.89×1024kg，半径R＝6.37×106km，引力常数G＝6.67×10－11N·m2/kg2，试推导第一宇宙速度。【解析】卫星质量为m，绕地线速度为v，卫星离地球球心的距离为r，则有eq\f(GMm,r2)＝eq\f(mv2,r)所以v2＝eq\f(GM,r)。又由于人造卫星是近地环绕速度，故可认为r近似与R相等于是v2＝eq\f(GM,R)，从而v＝eq\r(\f(GM,R))＝7.9km/s。【答案】7.9km/s1．关于宇宙速度，下列说法正确的是()A．第一宇宙速度是能使人造地球卫星绕地球飞行的最小发射速度B．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度C．第二宇宙速度是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度D．第三宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度2．如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是()A．甲的向心加速度比乙的小B．甲的运行周期比乙的小C．甲的角速度比乙的大D．甲的线速度比乙的大3．“嫦娥三号”探测器着陆是从15km的高度开始的，由着陆器和“玉兔”号月球车组成的“嫦娥三号”月球探测器总重约3.8t。主减速段开启的反推力发动机最大推力为7500N，不考虑月球和其他天体的影响，月球表面附近重力加速度约为1.6m/s2，“嫦娥三号”探测器在1s内()A．速度增加约2m/s B．速度减小约2m/sC．速度增加约0.37m/s D．速度减小约0.37m/s4．关于地球同步卫星，下列说法中正确的是()①速度一定等于7.9km/s②速度一定小于7.9km/s③速度一定大于7.9km/s④速度介于7.9～11.2km/s之间⑤它的周期是24h，且轨道平面与赤道平面重合⑥每一个地球同步卫星离开地面的高度是一样的A．①⑤⑥ B．②⑤⑥C．③④⑤ D．④⑤⑥5．(多选)已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列表述正确的是()A．卫星距地面的高度为eq\r(3,\f(GMT2,4π2))B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度C．卫星运行时受到的向心力大小为Geq\f(Mm,R2)D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度6．(多选)如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则()A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/sB．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/sC．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度D．卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ7．(多选)在完成各项任务后，“神舟十号”飞船于2013年6月26日回归地球。如图所示，飞船在返回地面时，要在P点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，Q为轨道Ⅱ上的一点，M为轨道Ⅰ上的另一点，关于“神舟十号”的运动，下列说法中正确的有()A．飞船在轨道Ⅱ上经过P的速度小于经过Q的速度B．飞船在轨道Ⅱ上经过P的速度小于在轨道Ⅰ上经过M的速度C．飞船在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期D．飞船在轨道Ⅱ上经过P的加速度小于在轨道Ⅰ上经过M的加速度8．(多选)某星球的第一宇宙速度为v，质量为m的宇航员在这个星球表面受到的重力为G0，引力常量为G，则这个星球()A．半径为eq\f(mv2,G0) B．质量为eq\f(mv4,G0G)C．半径为eq\f(G0v2,m) D．质量为Gm9．如图所示，我国发射的“天宫二号”空间实验室已与“神舟十一号”飞船完成对接。假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是()A．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接B．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接C．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接D．飞船