高一物理下册课时达标演练检测6.docx
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高一物理下册课时达标演练检测6
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课时提升作业(十一)
宇宙航行
一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。
多选题已在题号后标出)
1.(2014·清远高一检测)关于宇宙速度的说法,正确的是( )
A.第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度
B.第一宇宙速度是地球同步卫星的发射速度
C.人造地球卫星运行时的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
D.第三宇宙速度是物体逃离地球的最小速度
【解析】选A。
第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度,同时也是人造地球卫星的最大运行速度,故A对,B、C错;第二宇宙速度是物体逃离地球的最小速度,D错。
2.(2013·莆田高一检测)2013年6月11日17时38分,“神舟十号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空,航天员王亚平进行了首次太空授课。
在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时,它的线速度大小( )
A.等于7.9km/s
B.介于7.9km/s和11.2km/s之间
C.小于7.9km/s
D.介于7.9km/s和16.7km/s之间
【解析】选C。
卫星在圆形轨道上运动的速度v=。
由于r>R,所以v<=7.9km/s,C正确。
【变式训练】人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动,距离地球越远的卫
星( )
A.运行的线速度越小B.运行的角速度越大
C.运行的向心加速度越大D.运行的周期越小
【解析】选A。
人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力,即G=man=m=mrω2=mr,所以an=G,v=,ω=,T=2π,故距离地球越远,卫星的线速度、角速度和向心加速度都会越小,只有运行周期越大,故A对,B、C、D错。
3.(2014·德州高一检测)某同学设想驾驶一辆“陆地—太空”两用汽车,沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大。
当汽车速度增加到某一值时,它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”,不计空气阻力。
下列说法正确的是( )
A.汽车在地面上速度增加时,它对地面的压力增大
B.当汽车速度增加到7.9km/s时,将离开地面绕地球做圆周运动
C.此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为24h
D.在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力
【解析】选B。
汽车在地面上运动时G-FN=m,故FN=G-m,当v增加时,FN减小,故汽车对地面的压力减小,A错;当汽车的速度增加到7.9km/s时,万有引力将全部用来提供向心力,汽车将离开地面绕地球做圆周运动,B对;“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期要比24h小得多,C错;“航天汽车”中的物体处于完全失重状态,故无法用弹簧测力计测量物体的重力,D错。
4.(2014·天津高考)研究表明,地球自转在逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时。
假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比( )
A.距地面的高度变大B.向心加速度变大
C.线速度变大D.角速度变大
【解析】选A。
地球对卫星的万有引力提供向心力,由G=得:
T=2π,由于周期T变大,所以卫星距地面的高度变大,A正确;由卫星运行的规律可知,向心加速度变小,线速度变小,角速度变小,B、C、D错。
5.(多选)图中的甲是地球赤道上的一个物体,乙是“神舟十号”宇宙飞船(周期约90min),丙是地球的同步卫星,它们运行的轨道示意图如图所示,它们都绕地心做匀速圆周运动。
下列有关说法中正确的是( )
A.它们运动的向心加速度大小关系是a乙>a丙>a甲
B.它们运动的线速度大小关系是v乙 C.已知甲运动的周期T甲=24h,可计算出地球的密度ρ= D.已知乙运动的周期T乙及轨道半径r乙,可计算出地球质量M= 【解析】选A、D。 乙和丙都是人造卫星,由G=man=m可得an=G,v=,所以a乙>a丙,v乙>v丙,B错;又因为甲和丙的角速度相同,由an=ω2r可得,a丙>a甲,故a乙>a丙>a甲,A对;甲是赤道上的一个物体,不是近地卫星,故不能由ρ=计算地球的密度,C错;由G=mr乙可得,地球质量M=,D对。 二、非选择题(15分) 6.已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,不考虑地球自转的影响。 (1)求地球的质量M; (2)求地球的第一宇宙速度v; (3)若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T,求卫星距离地面的高度h。 【解析】 (1)若不考虑地球自转的影响,则G=mg,所以,地球的质量M=; (2)若不考虑地球自转的影响,则G=mg=m, 所以,第一宇宙速度v=; (3)卫星绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力,即G=m(R+h), 不考虑地球自转的影响,G=mg, 由以上两式解得: h=-R。 答案: (1) (2) (3)-R 一、选择题(本题共4小题,每小题7分,共28分。 多选题已在题号后标出) 1.(多选)已知地球半径为R,质量为M,自转角速度为ω,地面重力加速度为g,万有引力常量为G,地球同步卫星的运行速度为v,则第一宇宙速度的值可表示 为( ) A. B. C. D.ωR 【解析】选A、B、C。 第一宇宙速度等于近地卫星运行的速度,由mg==,解得第一宇宙速度v1==,A、C项正确;对同步卫星,设运行半径为r,由v=ωr,=,结合=m得v1=,B项正确。 2.(多选)(2014·宜春高一检测)甲、乙为两颗地球卫星,其中甲为地球同步卫星,乙的运行高度低于甲的运行高度,两卫星轨道均可视为圆轨道,以下判断正确的是( ) A.甲的周期小于乙的周期 B.甲的速度大于乙的速度 C.甲的加速度小于乙的加速度 D.甲在运行时不能经过北极的正上方 【解析】选C、D。 人造卫星绕地球运动时轨道半径越大,线速度、角速度和向心加速度都越小,只有运行周期越大,故选项A、B错,选项C对;同步卫星的轨道只能在赤道的正上方,选项D对。 【变式训练】(多选)(2011·广东高考)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 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G D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 【解析】选B、D。 对同步卫星由万有引力提供向心力得G=m(R+h),所以h=-R,故A错误;第一宇宙速度是最大的环绕速度,B正确;同步卫星运动的向心力由万有引力提供,应为F=,C错误;同步卫星的向心加速度为a同=,地球表面的重力加速度a表=,知a表>a同,D正确。 3.(2013·广东高考)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 【解析】选A。 甲、乙两卫星分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,万有引力提供各自做匀速圆周运动的向心力。 由牛顿第二定律G=ma=mr= mω2r=m,可得a=,T=2π,ω=,v=。
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