高一级物理人造卫星宇宙速度练习

《人造卫星、宇宙速度》测验题A一、选择题（每小题中至少有一个选项是正确的）1．人造地球卫星在圆形轨道上环绕地球运行时有：（）A．轨道半径越大，速度越小，周期越长B．轨道半径越大，速度越大，周期越短C．轨道半径越大，速度越大，周期越长D．轨道半径越小，速度越小，周期越长2．有关人造地球卫星的说法中正确的是：（）A．第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小速度B．第一宇宙速度是近地圆轨道上人造卫星运行速度C．第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D．卫星环绕地球的角速度与地球半径R成反比3．某行星质量为地球质量的1/3，半径为地球半径的3倍，则此行星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的（）A．9倍B．1/3C．3倍D．1/94．如图4-1所示，卫星A，B，C在相隔不远的不同轨道上，以地球为中心做匀速圆周运动，且运动方向相同。若在某时刻恰好在同一直线上，则当卫星B经过一个周期时，下列关于三个卫星的位置说法中正确的是（）A．三个卫星的位置仍在一条直线上B．卫星A位置超前于B，卫星C位置滞后于BC．卫星A位置滞后于B，卫星C位置超前于BD．由于缺少条件，无法比较它们的位置5．我国发射的“亚洲一号”地球同步通信卫星的质量为1.24t，在某一确定的轨道上运行.下列说法中正确的是（）A．它定点在北京正上方太空，所以我国可以利用它进行电视转播B．它的轨道平面一定与赤道平面重合C．若要发射一颗质量为2.48t的地球同步通讯卫星，则该卫星的轨道半径将比“亚洲一号”卫星轨道半径大D．要发射一颗质量为2.48t的地球同步卫星，则该卫星的轨道半径将比“亚洲一号”卫星轨道半径小6．一艘宇宙飞船贴近一恒星表面飞行，测得它匀速圆周运动的周期为T，设万有引力常数G，则此恒星的平均密度为：（）A．GT2/3πB．3π/GT2C．GT2/4πD．4π/GT27．为了计算某一个天体的质量，需要知道绕该天体作匀速圆周运动的另一个星球的条件是A、质量和周期B、运转周期和轨道半径()C、轨道半径和线速度D、转速和质量8．已知地球半径R=6.4×103km，地球质量M=6.0×1024kg，引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2。假定“神舟二号”无人飞船在离地面高h=300km的轨道上做匀速圆周运动。则“神舟二号”无人飞船运行的周期和飞行速度分别约为：（）A．80min7.7×103m/sB．90min7.7×103m/sC．85min7.9×103m/sD．24h7.9×103m/s9．上题中，由于空气阻力的作用，“神舟二号”无人飞船的返回舱在将要着陆之前，有一段匀速下落的过程。设返回舱所受空气阻力f与其速度v的平方成正比，与其迎风面的截面积S成正比，比例系数为k，返回舱的质量为m，则在返回舱匀速下落的过程中所受空气阻力f和速度v分别为：（）A．2kSvf，kSmgv2B．mgf，kSmgvC．kSvf，kSmgv2D．2kvf，kSmgv二、填空题10．一颗以华人物理学家“吴健雄”命名的小行星，半径约为16km，密度与地球相近。若在此小行星上发射一颗绕其表面运行的人造卫星，它的发射速度约为___________.（已知地球的半径R=6.4×103km，取g=10m/s2）11．两颗靠得很近的天体称为双星，它们以两者连线上某点为圆心作匀速圆周运动，这样就不至于由于万有引力而吸引在一起，设两双星质量分别为m和M，M=3m。两星间距为L，在相互万有引力的作用下，绕它们连线上某点O转动，则：OM间距为，它们运动的周期为。三、计算题12．“神舟号”飞船于1999年11月20日6时30分在西泉卫星发射中心用新型长征运载火箭发射升空，起飞约10min，飞船与火箭分离，进入预定轨道，遨游太空21h，环绕地球14圈，完成空间飞行试验后，在内蒙古自治区中部地区成功着陆，请估算一下。（1）飞船环绕地球运行的周期T（2）飞船运行的轨道半径（已知R地＝6400km，g＝10m/s2）13．同步卫星离地心高度为r，运行速率为V1，加速度为a1，地球赤道上物体物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为V2，地球半径为R。则a1/a2为多少？V1/V2为多少？14．两颗卫星在同一轨道平面绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高度等于R，b卫星离地面高度为3R，则（1）a、b两卫星周期之比Ta∶Tb是多少?（2）若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点的正上方，则a至少经过多少个周期两卫星相距最远？15．中子星是恒星演变到最后的一种存在形式.(1)有一密度均匀的星球，以角速度ω绕自身的几何对称轴旋转.若维持其表面物质不因快速旋转而被甩掉的力只有万有引力，那么该星球的密度至少要多大?(2)蟹状星云中有一颗中子星，它每秒转30周，以此数据估算这颗中子星的最小密度.(3)若此中子星的质量约为太阳的质量(2×1030kg)，试问它的最大可能半径是多大?《人造卫星、宇宙速度》测验题A参考答案一、选择题1、A2、BC3、B4、B5、B6、B7、BC8、B9、B二、填空题10、20m/s11、mL/(M+m)，2π)(3mMGL三、计算题12、①T=1421h=1.5h(或5400s)；②GmgRmM2，rTmrmMG2224算得r=6.7×106m。13、r:RrR14、（1）Ta∶Tb＝23aR∶23bR＝1∶22，（2）t＝abbaTTTT5.00.77Ta15、(1)2RGMm=mRω2，M=ρ34πR3，带入得：ρ=G432(2)ρ=G432=1121067.64)60(3kg/m3=1.27×1014kg/m3（3）M=ρ34πR3，所以R=3143031027.114.34102343Mm=1.56×105m