2015屆高考物理二輪復(fù)習(xí)必備章節(jié)檢測 第4章 檢測2 人造衛(wèi)星 宇宙速度

第四章曲 線 運(yùn) 動 第2講人造衛(wèi)星宇宙速度一、 單項選擇題1. 發(fā)射通信衛(wèi)星的常用方法是,先用火箭將衛(wèi)星送入一近地橢圓軌道運(yùn)行,然后再適時開動星載火箭,將其送上與地球自轉(zhuǎn)同步運(yùn)行的軌道,那么()A. 變軌后瞬間與變軌前瞬間相比, 衛(wèi)星的機(jī)械能增大,動能增大B. 變軌后瞬間與變軌前瞬間相比, 衛(wèi)星的機(jī)械能增大,動能減少C. 變軌后衛(wèi)星運(yùn)行速度一定比變軌前衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時的最大速度要大D. 變軌后衛(wèi)星運(yùn)行速度一定比變軌前衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時的最小速度要小2. (2012·北京)關(guān)于環(huán)繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星,下列說法正確的是()A. 分別沿圓軌道和橢圓軌道運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星,不可能具有相同的周期B. 沿橢圓軌道運(yùn)行的一顆衛(wèi)星,在軌道不同位置可能具有相同的速率C. 在赤道上空運(yùn)行的兩顆地球同步衛(wèi)星,它們的軌道半徑有可能不同D. 沿不同軌道經(jīng)過北京上空的兩顆衛(wèi)星,它們的軌道平面一定會重合3. 關(guān)于人造地球衛(wèi)星,下述說法正確的是()A. 人造地球衛(wèi)星只能繞地心做圓周運(yùn)動,而不一定繞地軸做勻速圓周運(yùn)動B. 在地球周圍做勻速圓周運(yùn)動的人造地球衛(wèi)星,其線速度大小必然大于7.9 km/sC. 在地球周圍做勻速圓周運(yùn)動的人造地球衛(wèi)星,其線速度大小不能小于7.9 km/sD. 在地球周圍做勻速圓周運(yùn)動的人造地球衛(wèi)星,如其空間存在稀薄的空氣,受空氣阻力,動能減小4. (2012·深圳一模)我國繞月探測工程的預(yù)先研究和工程實施已取得重要進(jìn)展.設(shè)地球、月球的質(zhì)量分別為m1、m2,半徑分別為R1、R2,人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度為v,對應(yīng)的環(huán)繞周期為T,則環(huán)繞月球表面附近圓軌道飛行的探測器的速度和周期分別為()A. v,TB. v,TC. v,TD. v,T二、 雙項選擇題5. 甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星,其中甲為地球同步衛(wèi)星,乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度,兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道.以下判斷正確的是()A. 甲的周期大于乙的周期B. 乙的速度大于第一宇宙速度C. 甲的加速度小于乙的加速度D. 甲在運(yùn)行時能經(jīng)過北極的正上方6. (2012·江蘇)2011年8月,“嫦娥二號”成功進(jìn)入了環(huán)繞“日地拉格朗日點”的軌道,我國成為世界上第三個造訪該點的國家.如圖所示,該拉格朗日點位于太陽和地球連線的延長線上,一飛行器處于該點,在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運(yùn)動,則此飛行器的()A. 線速度大于地球的線速度B. 向心加速度大于地球的向心加速度C. 向心力僅由太陽的引力提供D. 向心力僅由地球的引力提供7. (2013·廣東六校聯(lián)考)如圖所示,是在同一軌道平面上的三顆不同的人造地球衛(wèi)星,關(guān)于各物理量的關(guān)系,下列說法正確的是()A. 根據(jù)v=,可知vA<vB<vCB. 根據(jù)萬有引力定律,可知FA>FB>FCC. 周期TA<TB<TCD. 向心加速度aA>aB>aC(第7題)(第8題)8. (2012·茂名一模)我國已于2011年9月29日發(fā)射“天宮一號”目標(biāo)飛行器,11月1日發(fā)射“神舟八號”飛船并在11月3日與“天宮一號”實現(xiàn)對接.某同學(xué)為此畫出“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運(yùn)動的假想圖如圖所示,A代表“天宮一號”,B代表“神舟八號”,虛線為各自的軌道.由此假想圖,可以判定()A. “天宮一號”的運(yùn)行速率小于“神舟八號”的運(yùn)行速率B. “天宮一號”的周期小于“神舟八號”的周期C. “天宮一號”的向心加速度小于“神舟八號”的向心加速度D. “神舟八號”適度減速有可能與“天宮一號”實現(xiàn)對接9. (2012·湛江一模)搭載著“嫦娥二號”衛(wèi)星的“長征三號丙”運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射,衛(wèi)星由地面發(fā)射后,進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,經(jīng)多次變軌最終進(jìn)入距離月球表面100km,周期為118min的工作軌道,開始對月球進(jìn)行探測()A. 衛(wèi)星在軌道上的運(yùn)動速度比月球的第一宇宙速度小B. 衛(wèi)星在軌道上經(jīng)過P點的速度比在軌道上經(jīng)過P點時大C. 衛(wèi)星在軌道上經(jīng)過P點的加速度比在軌道上經(jīng)過P點時小D. 衛(wèi)星在軌道上的機(jī)械能比在軌道上大三、 非選擇題10. 我國在2007年向月球發(fā)射一顆繞月球運(yùn)行的探測衛(wèi)星“嫦娥一號”,“嫦娥一號”進(jìn)入軌道運(yùn)行若干圈后成功實施變軌進(jìn)入近月圓軌道運(yùn)行,經(jīng)過時間t“嫦娥一號”運(yùn)行的路程為s,軌道半徑轉(zhuǎn)過的角度為1弧度.引力常量為G,求:(1) “嫦娥一號”運(yùn)行的周期.(2) 月球的質(zhì)量.11. 發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射到距地面高度為h1的近地圓軌道上,在衛(wèi)星經(jīng)過A點時點火實施變軌進(jìn)入橢圓軌道,最后在橢圓軌道的遠(yuǎn)地點B點再次點火將衛(wèi)星送入同步軌道,如圖所示.已知同步衛(wèi)星的運(yùn)動周期為T,地球的半徑為R,地球表面重力加速度為g,忽略地球自轉(zhuǎn)的影響.求.(1) 衛(wèi)星在近地點A的加速度大小.(2) 遠(yuǎn)地點B距地面的高度.12. 火星探測器著陸器降落到火星表面上時,經(jīng)過多次彈跳才停下.假設(shè)著陸器最后一次彈跳過程,在最高點的速度方向是水平的,大小為v0,從最高點至著陸點之間的距離為s,下落的高度為h,如圖所示,不計一切阻力.(1) 求火星表面的重力加速度g0.(2) 已知萬有引力常量為G,火星可視為半徑為R的均勻球體,忽略火星自轉(zhuǎn)的影響,求火星的質(zhì)量M.第2講人造衛(wèi)星宇宙速度1. A2. B3. A4. A5. AC6. AB7. CD8. AC9. AD10. (1) 根據(jù)題意“嫦娥一號”運(yùn)行的角速度=,“嫦娥一號”運(yùn)行的周期T=2t.(2) 根據(jù)題意可知月球的半徑和“嫦娥一號”運(yùn)行的半徑可認(rèn)為近視相等,設(shè)其為R,由幾何知識可知R=s,設(shè)月球質(zhì)量為M,“嫦娥一號”的質(zhì)量為m,則G=m2R,解得M=.11. (1) 設(shè)地球質(zhì)量為M,衛(wèi)星質(zhì)量為m,萬有引力常量為G,衛(wèi)星在A點的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律G=ma.物體在地球赤道表面上受到的萬有引力等于重力G=mg.由以上兩式得a=.(2) 設(shè)遠(yuǎn)地點B距地面高度為h2,衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律有G=m(R+h2).解得h2= -R.12. (1) 著陸器從最高點落至火星表面過程做平拋運(yùn)動,由運(yùn)動學(xué)規(guī)律得水平方向上,有x=v0t.豎直方向上,有h=g0t2.著陸點與最高點之間的距離s滿足s2=x2+h2.解得火星表面的重力加速度g0=.(2)在火星表面的物體,重力大小等于火星對物體的萬有引力,得mg0=G.代入數(shù)據(jù)解得火星的質(zhì)量M=.