河北邢台市高中物理必修二课时训练：6.5 宇宙航行

一、单选题

1. 难度：中等

可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道 (   )

A.与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面同心圆

B．与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆

C.与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的

D．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的

2. 难度：简单

如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，a、b质量相同而小于c的质量，下列说法正确的是(    )

 

A. b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度

B. b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度

C. c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c

D. a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大

3. 难度：中等

火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆，已知火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比（  ）

A. 火卫一距火星表面较近    B. 火卫二的角速度较大

C. 火卫一的运动速度较大    D. 火卫二的向心加速度较大

二、多选题

4. 难度：简单

关于第一宇宙速度，下列说法正确的是

A. 它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度

B. 它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度

C. 它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度

D. 它是人造地球卫星绕地球飞行的最大环绕速度

三、单选题

5. 难度：简单

地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a；假设月球绕地球作匀速圆周运动，轨道半径为，向心加速度为．已知万有引力常量为G，地球半径为R．下列说法中正确的是（   ）

A. 地球质量

B. 地球质量

C. 地球赤道表面处的重力加速度

D. 加速度之比

6. 难度：中等

第三代海事卫星采用同步和中轨道卫星结合的方案，解决了覆盖全球的问题。它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星组成的卫星群构成，中轨道卫星离地面的高度约为地球半径的2倍，分布在几个轨道平面上（与赤道平面均有一定的夹角）。若地球表面处的重力加速度为，则中轨道卫星的轨道处受地球引力产生的重力加速度约为   （    ）

A． 　　　   B．4g 　　        C．        　　D．9g

四、多选题

7. 难度：简单

（多选）同步卫星离地球球心距离为r，加速度为a₁，运行速率为v；地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a₂，运行速率为v₂，地球半径为R．则(      )

A.     B.     C.     D.

8. 难度：中等

（多选）用m表示地球通信卫星(同步卫星)的质量，h表示它离地面的高度，R₀表示地球的半径，g₀表示地球表面处的重力加程度，ω₀表示地球自转的角速度，则通信卫星所受到的地球对它的万有引力的大小是(    )

A. 等于0    B. 等于    C. 等于    D. 以上结果均不对

五、单选题

9. 难度：中等

地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为F₁，向心加速度为a₁，线速度为v₁，角速度为ω₁；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)，所受的向心力为F₂，向心加速度为a₂，线速度为v₂，角速度为ω₂；地球的同步卫星所受的向心力为F₃，向心加速度为a₃，线速度为v₃，角速度为ω₃；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则(　　)

A. F₁＝F₂>F₃

B. g＝a₂>a₃>a₁

C. v₁＝v₂＝v>v₃

D. ω₁＝ω₃<ω₂

10. 难度：简单

人造卫星沿圆轨道环绕地球运动，因为大气阻力的作用，其运动的高度将逐渐变化，由于高度变化很慢，在变化过程中的任一时刻，仍可认为卫星满足匀速圆周运动规律.下述关于卫星运动的一些物理量变化情况，正确的是（   ）

A. 线速度减小    B. 周期变大    C. 半径增大    D. 向心加速度增大

11. 难度：中等

（多选）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再一次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是(    )

A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B. 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度

C. 卫星在轨道1上，经过点Q时的速度大于它在轨道2上经过Q点时的速度

D. 卫星在轨道2上经过点P的速度小于它在轨道3上经过P点的速度

六、解答题

12. 难度：简单

已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，不考虑地球自转的影响．

(1)推导第一宇宙速度的表达式；

(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动，运动轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T.

13. 难度：中等

我国执行首次载人航天飞行的神州五号飞船于2003年10月15日在中国酒泉卫星发射中心发射升空．飞船由长征-2F运载火箭先送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道，在B点实施变轨后，再进入预定圆轨道，如图所示．已知飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，近地点A距地面高度为h₁，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：

（1）飞船在近地点A的加速度a_A为多大？

（2）远地点B距地面的高度h₂为多少？

14. 难度：中等

如图所示，A是地球同步卫星，另一个卫星B的圆轨道位于赤道平面内，距离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。

(1)卫星B的运行周期是多少？

(2)如果卫星B的绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，求至少再经过多长时间，它们再一次相距最近？