高一物理同步练习题解析 6-5 宇宙航行、6-6 经典力学的局限性 （人教版必修2） 4页

1 6.5 宇宙航行、6.6 经典力学的局限性 同步练习题解析（人教版必修 2） 1．关于地球的第一宇宙速度，以下叙述正确的是（ ）。 A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B．它是近地圆轨道上人造卫星运行的速度 C．它是使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度 D．它是人造卫星发射时的最大速度 2．关于地球同步卫星，下列说法正确的是（ ）。 A．它的周期与地球自转周期相同 B．它的周期、高度、速度大小都是一定的 C．我们国家发射的同步通讯卫星可以定点在北京上空 D．我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空 3． 2010 年 10 月 1 日我国成功利用“长征”三号甲运载火箭将探月卫星“嫦娥”二号 发射成功。经过两次太空“刹车”，“嫦娥”二号卫星在距月球表面 100 千米的极月圆轨道 上绕月飞行。相比 2007 年 10 月 24 日发射的“嫦娥”一号（绕月运行高度为 200 千米，运 行周期 127 分钟），更接近月球表面，成像更清晰。根据以上信息，下列判断正确的是（ ）。 A．“嫦娥”二号环月运行时的线速度比“嫦娥”一号更小 B．“嫦娥”二号环月运行时的角速度比“嫦娥”一号更小 C．“嫦娥”二号环月运行的周期比“嫦娥”一号更小 D．“嫦娥”二号环月运行时的向心加速度比“嫦娥”一号更小 4．若取地球的第一宇宙速度为 8 km/s，某行星的质量是地球的 6 倍，半径是地球的 1．5 倍，这颗行星的第一宇宙速度约为（ ）。 A．16 km/s B．32 km/s C．4 km/s D．2 km/s 5．火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索 项目。假设火星探测器在火星表面附近的圆形轨道运行的周期为 T1，神舟飞船在地球表面 2 附近的圆形轨道运行的周期为 T2，火星质量与地球质量之比为 p，火星半径与地球半径之比 为 q，则 T1 与 T2 之比为（ ）。 A． 3pq B． 3 1 pq C． 3 p q D． 3q p 6．用 m 表示地球通信卫星（同步卫星）的质量，h 表示它离地面的高度，R0 表示地球 的半径，g0 表示地球表面处的重力加速度，ω0 表示地球自转的角速度，则通信卫星所受到 的地球对它的万有引力的大小是（ ）。 A．等于 0 B．等于 2 0 0 2 0( ) mR g R h C．等于 2 43 0 0 0m R g  D．以上结果均不对 7．如图所示，有 A、B 两颗行星绕同一恒星 O 做圆周运动，运转方向相同，A 行星的 周期为 T1，B 行星的周期为 T2，在某一时刻两行星第一次相遇即两行星相距最近，则（ ）。 A．经过时间 t＝T1＋T2 两行星将第二次相遇 B．经过时间 1 2 2 1 TTt T T   两行星将第二次相遇 C．经过时间 1 2 2 T Tt  两行星第一次相距最远 D．经过时间 1 2 2 12( ) TTt T T   两行星第一次相距最远 8．1975 年 11 月 26 日，我国首次成功发射返回式遥感卫星，在太空正常运行 3 天，取 得了珍贵的对地遥感资 料后，按预定计划返回地面，成为世界上继美国、前苏联之后第三 个掌握卫星返回技术和空间遥感技术的国家。若此遥感探测卫星在距地球表面高度为 h 处绕 地球转动，地球质量为 M，地球半径为 R，探测卫星质量为 m，万有引力常量为 G，试求： （1）遥感卫星的线速度； （2）遥感卫星的运转周期。 3 9．宇航员在某星球表面以初速度 v0 竖直向上抛出一个物体，物体上升的最大高度为 h。 已知该星球的半径为 R，且物体只受该星球引力作用。 （1）求该星球表面的重力加速度。 （2）如果要在这个星球上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速圆周运动 的线速度和周期。 答案与解析 1. 答案：BC 2. 答案：ABD 3. 答案：C 4. 答案：A 5. 答案：D 解析：根据万有引力定律可知： 21 12 1 1 2Gm m m rr T  （ ） ， 22 22 2 2 2Gm m m rr T  （ ） ，解得 3 1 1 1 2 rT Gm  ， 3 2 2 2 2 rT Gm  ，由此可得： 3 1 1 2 3 2 2 1 T r m T r m   ，题中已知 1 2 m pm  ， 1 2 r qr  ， 故 3 1 2 T q T p  。 6. 答案：BC 解析：根据万有引力定律，有 2 0( ) MmF G R h   又因为 2 0 0GM R g ，所以 2 0 0 2 0( ) mR gF R h   地球对通信卫星的万有引力提供卫星的向心力，所以 2 0 02 0 ( )( ) MmG m R hR h   ， 2 3 0 0GM R h （ ）。又因 2 0 0GM R g ，所以有 2 0 030 2 0 R gR h   因而 2 2 2 40 0 330 0 0 02 0 =R gF m m R g  。 7. 答案：BD 4 解析：两行星同时绕一恒星做匀速圆周运动时，轨道半径越小，其周期越小，角速度越 大，运行越 快。从第一次相遇到第二次相遇，A 比 B 多运动一周，设时间为 t1，则有 1 1 1 2 1t t T T   ，可得 1 2 1 2 1 TTt T T   。从第一次相遇到第一次相距最远，A 比 B 多运动半周，设 时间为 t2，则有 2 2 1 2 1 2 t t T T   ，可得 1 2 2 2 12( ) TTt T T   ，故选 B、D。 8. 答案：（1） GM R h （2） 2 ( ) R hR h GM   解析：（1）根据 2 2( ) Mm vG mR h R h   得 GMv R h   。 （2）根据 2 2 2 4( )( ) MmG m R hR h T   得 2 ( ) R hT R h GM    。 9. 答案：（1） 2 0 2 v h （2） 0 2 Rv h 0 2 2Rhv  解析：（1）由抛体运动知识 2 0 2 vh g  得 2 0 2 vg h  。 （2）由 2 2 2 2( )GMm mv m R mgR R T    ， 得 0 2 Rv gR v h   2 0 0 2 2T=2 2 2R Rh Rhg v v    。