高考物理总复习 曲线运动万有引力与航天、万有引力定律及其应用

宇宙航行课后练习(1)

1． 2009年10月7日电，美国宇航局（NASA）的斯皮策（Spitzer）太空望远镜近期发现土星外环绕着一个巨大的漫射环。该环比已知的由太空尘埃和冰块组成的土星环要大得多。据悉，这个由细小冰粒及尘埃组成的土星环温度接近-157°C，结构非常松散，难以反射光线，所以此前一直未被发现，而仅能被红外探测仪检测到。这一暗淡的土星环由微小粒子构成，环内侧距土星中心约600万公里，外侧距土星中心约1800万公里。若忽略微粒间的作用力，假设土环上的微粒均绕土星做圆周运动，则土环内侧、外侧微粒的 （ ） A．线速度之比为3:1 B．角速度之比为1：1 C．周期之比为1：1 D．向心加速度之比为9：1

2． 若航天飞机在一段时间内保持绕地球地心做匀速圆周运动则（ ） A．它的速度大小不变

B．它不断地克服地球对它的万有引力做功 C．它的动能不变，重力势能也不变 D．它的速度大小不变，加速度等于零

3． 未发射的卫星放在地球赤道上随地球自转时的线速度为v1、加速度为a1；发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动时的线速度为v2、加速度为a2；实施变轨后，使其在同步卫星轨道上做匀速圆周运动，运动的线速度为v3、加速度为a3。则v1、v2、v3和a1、a2、a3的大小关系是（ ）

A．v2>v3>vl a2>a3>al B．v3>v2>v1 a2>a3>al C．v2>v3=v1 a2=a1>a3 D．v2>v3>vl a3>a2>a1

4． 若神舟系列飞船都绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的飞船( ) A．线速度越小 B．加速度越小 C．角速度越大 D．周期越大

5． 我国发射的“天链一号01星”是一颗同步卫星,其 运动轨道与地球表面上的 （ ） A．某一纬度线(非赤道)是共面的同心圆 B．某一经度线是共面的同心圆

C．赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是运动的 D．赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是静止的

6． 在地球（看作质量均匀分布的球体）上空有许多同步卫星，下面的说法中正确的是（ ） A．它们的质量可能不同 B.它们的速度可能不同 C．它们的向心加速度可能不同 D.它们离地心的距离可能不同

7． 我国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心发射成功．在卫星绕月球做匀速圆周运动的过程中，下列说法中正确的是（ ）

A．如果知道探测卫星的轨道半径和周期，再利用万有引力常量，就可以估算出月球的质量

B．如果有两颗这样的探测卫星，只要它们的绕行速率相等，不管它们的质量、形状差别多大，它们绕行半径与周期都一定是相同的

C．如果两颗探测卫星在同一轨道上一前一后沿同一方向绕行，只要后一卫星向后喷出气体，则两卫星一定会发生碰撞

D．如果一绕月球飞行的宇宙飞船，宇航员从舱中缓慢地走出，并离开飞船，飞船因质量减小，所受万有引力减小，则飞船速率减小

8． 天文学家如果观察到一个星球独自做圆周运动，那么就想到在这个星球附近存在着一个看不见的星体──黑洞。星球与黑洞由万有引力的作用组成双星，以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，那么（ ）

A．它们做圆周运动的角速度与其质量成反比 B．它们做圆周运动的线速度与其质量成反比 C．它们做圆周运动的半径与其质量成反比 D．它们所受的向心力与其质量成反比

9． 自1957年10月4日，原苏联发射了世界上第一颗人造卫星以来，人类的活动范围逐步扩展，现在已经成功地把人造天体送到火星上漫步，我国已实现了载人航天飞行，并着手实施登月计划，下列有关人造天体的说法正确的是（ ） A．若卫星的轨道越高，则其运转速度越大，周期越大 B．地球同步卫星距地面的高度是一定值，其运行速率恒定

C．在做匀速圆周运动的载人空间站中，宇航员受力的作用，但所受合外力为零 D．在做匀速圆周运动的载人空间站中，宇航员不能用弹簧测力计测量物体的重力 10． 中国奔月探测卫星“嫦娥一号”已于10月24日下午6时05分准时成功发射升空。该卫星从地面发射后经多次变轨，进入高轨道，以后到达地月转移轨道进入月球轨道，最后进入距月球表面约200公里的预定月球轨道。下面关于探月卫星说法正确的是（ ） A．卫星在地球轨道变轨过程中，需要加速才能进入高轨道 B．卫星在月球上从高轨道到低轨道的过程中，需要加速

C．卫星在绕月球做圆周运动的角速度大于在相等轨道半径绕地球做圆周运动的角速度 D．卫星绕月球做圆周运动的线速度小于在相等轨道半径绕地球做圆周运动的线速度

参考答案： 1． 答案： D 解析： 2． 答案： Ｃ

解析： 航天飞机绕地心做匀速圆周运动，速度大小不变，动能不变，离地心距离不变，重

力势能不变，引力不做功。 3． 答案： A

解析： 卫星放在地球赤道上随地球自转时的角速度与同步卫星的角速度相等，v3>vl；在近地轨道上做匀速圆周运动时的线速度为v2大于同步卫星运动的线速度v3，所以v2>v3>vl。由万有引力定律和牛顿运动定律可知，a2>a3>al，所以选项A正确。 4． 答案： C 5． 答案： D

解析： 本题考查卫星运行的轨道。同步卫星相对地球静止,自西向东转,所有的卫星都必须以地心为圆心,因此同步卫星在赤道上空,与赤道线是共面同心圆,故D正确。 6． 答案： A 7． 答案： AB 8． 答案： BC 9． 答案： BD 10． 答案： AD

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