【文档说明】高中必修第二册物理《4 宇宙航行》课堂检测练习-统编人教版.doc，共(7)页，254.000 KB，由小喜鸽上传

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课时素养评价十二宇宙航行(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每题5分,共30分)1.某位同学设想了人造地球卫星轨道(卫星发动机关闭),其中不可能的是()【解析】选D。人造地球卫星靠万有引力提供向心力,做匀

速圆周运动,万有引力的方向指向地心,所以圆周运动的圆心是地心。故A、B、C正确,D错误。2.若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方向运动的距离之比为2∶

。已知该行星质量约为地球的7倍,地球的半径为R。由此可知,该行星的半径约为()A.RB.RC.2RD.R【解析】选C。做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动,即x=v0t,在竖直方向上做自由落体运动,即h=gt2,所以x=v0,两种情况

下,物体抛出的速度相同,高度相同,所以=,根据公式G=mg可得g=,故==,解得R行=2R,故C正确。3.如图所示,在同一轨道平面上的几颗人造地球卫星A、B、C,在某一时刻恰好在同一直线上,下列说法正确的是()A.根据v=,可

知三颗卫星的线速度vA<vB<vCB.根据万有引力定律,可知三颗卫星受到的万有引力FA>FB>FCC.三颗卫星的向心加速度aA>aB>aCD.三颗卫星运行的角速度ωA<ωB<ωC【解析】选C。由G=m得v=,故vA>vB>vC,选项A错误;卫星受的万有引力F=G,但三颗卫星的质量关系不知道,故它们

受的万有引力大小不能比较,选项B错误;由G=ma得a=,故aA>aB>aC,选项C正确;由G=mrω2知,D错误。4.同步地球卫星相对地面静止不动,犹如悬在高空中,下列说法错误的是()A.同步卫星处于平衡状态B.同

步卫星的速率是唯一的C.各国的同步卫星都在同一圆周上运行D.同步卫星加速度大小是唯一的【解析】选A。同步卫星绕地球做圆周运动,所受合力不为零,不处于平衡状态,故选项A说法错误;同步卫星的周期与地球的自转周期相同,可以推导出各个同步卫星的轨道半径相同,因此,同步卫星的速率是唯一的,

各国的同步卫星都在同一圆周上运行,同步卫星加速度大小是唯一的,故选项B、C、D说法正确。5.设地球半径为R,a为静止在地球赤道上的一个物体,b为一颗近地绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,c为地球的一颗同步卫星,其轨道半径为r。下列说法中正确的是()A.a与c的线速度大小

之比为B.a与c的线速度大小之比为C.b与c的周期之比为D.b与c的周期之比为【解析】选D。物体a与同步卫星c角速度相等,由v=rω可得,二者线速度大小之比为,选项A、B错误;而b、c均为卫星,由T=2π可得,二者周期之比为,选项C错误,D

正确。6.假设地球和金星都绕太阳做匀速圆周运动,已知金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离,那么()A.地球公转的线速度大于金星公转的线速度B.地球公转的角速度大于金星公转的角速度C.地球公转的周期大于金星的公转周期D.地球公转的加速度大于金星公转的加速度【解析】选C。由G=

m=mrω2=mr()2=ma解得:v=∝,ω=∝,T=2π∝,a=∝,而r地>r金,故A、B、D错误,C正确。二、计算题(本题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(14分)恒星演化发展到一定阶段,可能成为恒星世界的“侏儒”——中子星,中子星的半径很小

,一般为7～20km,但它的密度大得惊人。若某中子星的密度为1.2×1017kg/m3,半径为10km,那么该中子星的第一宇宙速度约为多少?(G=6.67×10-11N·m2/kg2)(结果保留两位有效数字)【解析】中子星的第

一宇宙速度即为它表面卫星的环绕速度,此时卫星的轨道半径可近似认为是中子星的半径,且中子星对卫星的万有引力充当卫星的向心力,由G=m,得v=,又M=ρV=ρπR3,解得v=R=1×104×m/s=5.8×107m/s=5.8×104km/s。答案:5.8

×104km/s8.(16分)某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体,经时间t物体以速率v落回手中,已知该星球的半径为R,求该星球上的第一宇宙速度。【解析】根据匀变速运动的规律可得,该星球表面的重力加速

度为g=该星球的第一宇宙速度,即为卫星在其表面附近绕它做匀速圆周运动的线速度,该星球对卫星的引力(重力)提供卫星做圆周运动的向心力,则mg=,该星球表面的第一宇宙速度为v1==。答案:(15分钟40分)9.(6分)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。由G=ma,得卫星的向心加速度与行星的质量成正比,即甲的向心加速度比乙的小,选项A正确;由G=mr,得甲的运行

周期比乙的大,选项B错误;由G=mrω2,得甲的角速度比乙的小,选项C错误;由G=m,得甲的线速度比乙的小,选项D错误。10.(6分)(多选)如图所示,宇宙飞船a在轨道1上飞行,空间站b和另外一颗卫星c在轨道2上运

行,三个物体均沿逆时针方向转动,则下列选项中正确的是()A.若卫星c欲与空间站b对接,可以直接加速实现对接B.若卫星c欲与宇宙飞船a对接,可以直接加速实现对接C.若飞船a要对空间站b进行物资补给,可以直

接加速实现对接D.飞船a从轨道1切换到轨道2后,加速度将变小【解析】选C、D。卫星c加速后将脱离轨道2做离心运动,不可能沿虚线追上空间站b,也不可能运动到轨道1与飞船a对接,A、B错误;飞船a加速后将脱离轨道1做离心运动,可以与空间站b对接,C正确;飞船a从轨道1切换到轨道2后,半径变大,由a=

可知加速度变小,D正确。11.(6分)(多选)在圆轨道上质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球的半径R,地球表面的重力加速度为g,则()A.卫星运动的线速度为B.卫星运动的周期为4πC.卫星的向心加速度为gD.卫星的角速度为【解析】选B、D

。万有引力提供向心力,有G=m,又g=,故v==,故A错误;T===4π,故B正确;a===,故C错误;ω==,故D正确。12.(22分)我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动多年,同学们也对月球有了更多的关

注。有同学设计了如下问题,请你解答:若用g表示月球表面的重力加速度,用R表示月球的半径,用h表示“嫦娥四号”卫星在环月圆轨道上离月球表面的距离。(1)试写出“嫦娥四号”卫星进入环月圆轨道后,运行的周期的表达式,要求写出推导过程。(2)

在月球上要发射一颗环月卫星,则最小的发射速度多大?【解析】(1)万有引力提供向心力G=(R+r)由G=mg,可得T=。(2)在月球表面附近mg=m,得v=。答案:(1)见解析(2)