人造卫星宇宙速度(2)

第1页共4页练习7人造卫星宇宙速度(2)一、选择题(每题5分，共45分)1.A亚洲一号是我国发射的通讯卫星，设地球自转角速度一定，则亚洲一号()A.绕地球运转的角速度等于地球自转的角速度B.沿着与赤道成一定角度的轨道运动C.运行的轨道半径为一确定值D.如果需要可以固定在北京上空答案：AC2.A绕地球运行的航天站中()A.可用弹簧秤测物体重力的大小B.可用天平测物体的质量C.可用托里拆利实验测舱内的气压D.以上实验都不可能实现答案：D3.A人造地球卫星的环绕速度为v0，此时周期为T0，当卫星距地面高度为R，其速度为v，周期为T，则下述关系中正确的是(R为地球半径)()0.2Avv0.2/2Bvv0.22CTT0.2DTT答案：BC(点拨：GMvr，所以0222vRvR，即022vv；由开普勒第三定律23230(2)TRTR，得022TT)4.A两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动的周期之比TA:TB=1:8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为()A.RA:RB=4:1，vA:vB=1:2B.RA:RB=4:1，vA:vB=2:1C.RA:RB=1:4，vA:vB=2:1D.RA:RB=1:4，vA:vB=1:2答案：C(点拨：由开普勒第三定律3232218AABBRTRT,得14ABRR;GMvr所以2:1AABBvrvr)5.B设地球半径为6400km，地球表面重力加速度为9.8m／s2，下列做匀速圆周运动的人造卫星的物理量，可以实现的是()A.环绕速度为9.7km／sB.环绕速度为6.5km／sC.周期为12hD.周期为1h答案：C(点拨：GMm／r2=mv2／r①GMm／R2=mg②由①②得2/vRgr,当r=R时，运行速度第2页共4页最大，max7.9/vRgkms)6.B中子星是恒星世界的“侏儒”，直径一般在2040km，但密度大得惊人，若某中子星半径为10km，密度为1.2×1017kg／m3，那么该中子星表面上的卫星环绕速度应为()A.约7.9km／sB.约16.7km／sC.约5.3×104km／sD.约5.8×104km／s答案：D(点拨：万有引力提供向心力22GMmmRR得23MRG①343MMVR②联立①②得43G,43GvR代人数值得v=5.8×104km／s)7.A地球半径R0，地面重力加速度为g，若卫星距地面R0处做匀速圆周运动，则()A.卫星速度为02/2RgB.卫星的角速度为0/8gRC.卫星的加速度为g/2.D.卫星周期为022/Rg答案：AB8.A启动卫星的发动机使其速度加大，待它运动到距离地面的高度比原来大的位置，再定位使它绕地球做匀速圆周运动成为另一轨道的卫星，该卫星后一轨道与前一轨道相比()A.速率增大B.周期增大C.向心力增大D.加速度增大答案：B9.B地球半径为R，地面重力加速度为g，地球自转周期为T，地球同步卫星离地面的高度为h，则地球同步卫星的线速度大小为()2.RgARh.()BRhg2().RhCTD.无答案：AC(点拨：2MmmgGR得到GM=gR2①万有引力充当向心力22()MmvGmRhRh,得到GMvRh②联立①②得2RgvRh,A正确；22()rRhvTT,C正确)二、填空题(每题8分，共24分)10.B人类发射的一个空间探测器进入木星的引力范围后绕木星做匀速圆周运动．已知木星的球半径是R，测得探测器的轨道半径是r，环绕周期是T，具此可以判定木星的平均密度ρ=________.(已知圆球体体积公式V=4πR3／3)答案：3πr3／GT2R3(点拨：万有引力充当向心力，设木星质量为M，则222()MmGmrrT得2324rMGT①343MMVR②联立①②得ρ=3πr3／GT2R3)第3页共4页11.B在一个半径为R的行星表面以初速度v0竖直上抛一物体，上升的最大高度为h，那么此行星的环绕速度v1=________.答案：02Rvh(点拨：202vgh得202vgh,环绕速度102RvgRvh)12.A已知地球的质量为M，半径为R，表面的重力加速度为g,那么地球的第一宇宙速度的表达式为________和_________.答案：/GMR,gR三、计算题(13、14题每题10分，15题11分，共31分)13.A地球上发射一颗近地卫星需7.9km／s的速度，在月球上发射的近月卫星需要多大速度?(已知地球和月球质量之比:8:1MM月地，半径比:3.8:1RR月地)答案：5.4km／s(点拨：卫星的环绕速度v，则22MmvGmRR得GMvR,所以13.881vMRvMR月月地月地地解得5.4/vkms月)14.B某一星球半径与地球半径之比为1:2，质量之比为1:10，假如某人在星球和地球上跳高，则这人在星球上和地球上竖直跳起的最大高度之比是多少?答案：5:2(点拨：设人的质量为m，在地球上时：2MmmgGR地地地①在星球上时：2MmmgGR星星星②两式联立得2221/10()5/22MRggMR星地星地星地,2200///5/222vvhhgggg星星地地星地15.C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?(假设卫星轨道为阐，245.9810Mkg地，6378Rkm赤，86400Ts自转)答案：(1)3.587×104km;3.07km／s(2)0.224m／s2(3)当卫星离地高度增大时，周期增大；高度减小，周期减小，不能与地球同步(点拨：(1)在地面上认为2MmmgGR得GM=gR2①对于同步卫星22()()GMmmRhRhT②联立①②得22324RTgRh第4页共4页322732(637810)864009.84.22710()43.14m,43.57810hkm,2()()vRhRhT代人数据得v=3.07km／s(2)2()aRh向22()RhT,代人数据得20.224/ams向)