统编人教版物理高中必修第二册《4宇宙航行》课堂检测练习-高中物理试题_第1页
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文档简介

课堂检测·素养达标1.某飞船进入离地面343km的圆形轨道环绕地球飞行时,它的线速度大小()A.等于7.9km/sB.介于7.9km/s和11.2km/s之间C.小于7.9km/sD.介于7.9km/s和16.7km/s之间【解析】选C。由万有引力提供向心力得=,v=。由于轨道半径r大于地球半径R,所以v<=7.9km/s,C正确。2.(多选)关于人造地球卫星,下列说法正确的是 ()A.由公式F=G知,卫星所受地球引力与其轨道半径r的二次方成反比B.若卫星做匀速圆周运动,则卫星距地心越远,角速度越大C.地球的所有同步卫星均在同一轨道上运行D.第一宇宙速度是发射卫星的最大发射速度【解析】选A、C。对于某卫星而言,由万有引力公式F=G,可知当G、M、m一定时,F∝,选项A正确;由G=mω2r,解得ω=,可见,卫星做匀速圆周运动时,距地心越远,其运动的角速度越小,选项B错误;地球的所有同步卫星周期相同,均在同一轨道上运行,选项C正确;在地球表面附近发射卫星时,第一宇宙速度(7.9km/s)是最小的发射速度,选项D错误。3.2018年10月15日,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第三十九、四十颗北斗导航卫星。若其中一颗卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为r,周期为T,地球的半径为R,则地球的第一宇宙速度为 ()A.B.C.D.【解析】选B。设地球的第一宇宙速度为v,则有:G=m①卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动有:G=mr ②解①②可得:v=,故选项B正确。4.赤道上空有一颗同步卫星。求: (1)卫星离地面的高度和进入轨道的线速度;(2)卫星的向心加速度;(3)如果卫星轨道过高或过低能否同步?为什么?(假设卫星轨道为圆,M地=5.98×1024kg,R赤=6378km,T自转=86400s)【解析】(1)同步卫星绕地球做圆周运动的向心力由万有引力提供,有:G=m(R赤+h)()2所以地球同步卫星距地面的高度为:h=-R赤=m-6378×103m=3.59×107m根据线速度与周期的关系有:v==m/s=3.07×103m/s(2)向心加速度为:a=G=m/s2=0.223m/s2(3)根据G=m(R赤+h)()2可以知道当卫星离地高度增大时,周期增大;高度减小时,周期减小,即卫星轨道过高或过低卫星都不能与地球同步。答案:(1)3.59×107m3.07×103m/s(2)0.223m/s2(3)当卫星离地高度增大(轨道过高)时,周期增大;高度减小(轨道过低)时,周期减小,故卫星轨道过高或过低卫星都不能与地球同步。情境:2019年3月10日0时28分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将“中星6C”卫星发射升空,卫星进入预定轨道。“中星6C”卫星是一颗用于广播和通信的地球静止轨道通信卫星,离地面的高度大约为地球半径的6倍。问题:“中星6C”卫星的运行速度与第一宇宙速度之比大约为多少?【解析】设地球的半径为R,则“中星6C”卫星的轨道半径为7

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