宇宙速度,軌道變化習(xí)題

1、一、宇宙速度1.第一宇宙速度是物體在地球表面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度.則有（ ）A.被發(fā)射的物體質(zhì)量越大，第一宇宙速度越大B.被發(fā)射的物體質(zhì)量越小，第一宇宙速度越大C.第一宇宙速度與被發(fā)射物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)D.第一宇宙速度與地球的質(zhì)量有關(guān)解析：第一宇宙速度與地球質(zhì)量M有關(guān)，與被發(fā)射物體的質(zhì)量無(wú)關(guān).答案：CD2.關(guān)于現(xiàn)實(shí)生活中繞地運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)速度，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.一定等于7.9 km/sB.一定小于7.9 km/s C.大于或等于7.9 km/s，而小于11.2 km/sD.只需大于7.9 km/s 思路解析：錯(cuò)解C，錯(cuò)解分析：造成錯(cuò)解的原因就是把衛(wèi)星的發(fā)射速度和環(huán)繞速度弄混

2、了，實(shí)際上，由于衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)，萬(wàn)有引力提供向心力，因此可得v=，軌道半徑r越大，衛(wèi)星的環(huán)繞速度越小，實(shí)際中的衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑R，所以環(huán)繞速度一定小于第一宇宙速度，即v<7.9 km/s.答案：B3.關(guān)于第一宇宙的速度，下面說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）A它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度 B它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度C它是能使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度 D它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)近地點(diǎn)的速度4假設(shè)地球的質(zhì)量不變，而地球的半徑增大到原來(lái)半徑的2倍，那么從地球發(fā)射人造衛(wèi)星的第一宇宙速度的大小應(yīng)為原來(lái)的(B)A.倍 B1/倍C1/2倍 D2倍5、若取地球的第一宇宙速度

3、為8km/s，某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6倍，半徑是地球的1.5倍，則此行星的第一宇宙速度約為：（A ）A、16 km/s B、32 km/s C、4km/s D、2km/s6.一顆人造地球衛(wèi)星以初速度v發(fā)射后,可繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若使發(fā)射速度增為2v,則該衛(wèi)星可能(C、D)A.繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.繞地球運(yùn)動(dòng),軌道變?yōu)闄E圓C.不繞地球運(yùn)動(dòng),成為太陽(yáng)系的人造行星D.掙脫太陽(yáng)引力的束縛,飛到太陽(yáng)系以外的宇宙去了7我國(guó)繞月探測(cè)工程的預(yù)先研究和工程實(shí)施已取得重要進(jìn)展。設(shè)地球、月球的質(zhì)量分別為m1、m2，半徑分別為R1、R2，人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度為v，對(duì)應(yīng)的環(huán)繞周期為T，則環(huán)繞月球表面附近圓

4、軌道飛行的探測(cè)器的速度和周期分別為()A. v, TB. v, TC. v, T D. v, T解析：由向心力公式，兩式聯(lián)立，得v2 v；由T2，T，兩式聯(lián)立，得T2 T，故A項(xiàng)正確。答案：A8.1990年3月，中國(guó)紫金山天文臺(tái)將1965年9月20日發(fā)現(xiàn)的第753號(hào)小行星命名為吳健雄星，其直徑為32 km.如果該小行星的密度和地球相同，求該小行星的第一宇宙速度(已知地球半徑R06 400 km，地球的第一宇宙速度v0取8 km/s.)20 m/s二、軌道變化9.宇宙飛船要與環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道空間站對(duì)接，飛船為了追上軌道空間站（ ）A.只能從較低軌道上加速B.只能從較高軌道上加速C.只能從與空間

5、站同一高度軌道上加速D.無(wú)論在什么軌道上，只要加速都行思路解析：宇宙飛船加速時(shí)，由于飛船受到的萬(wàn)有引力不足以提供飛船需要的向心力，因而飛船就會(huì)發(fā)生離心現(xiàn)象，這樣，要使飛船與空間站對(duì)接，應(yīng)從較低軌道上加速.答案：A圖4102009年5月，航天飛機(jī)在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點(diǎn)從圓形軌道進(jìn)入橢圓軌道，B為軌道上的一點(diǎn)，如圖4所示關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的有(ABC)A在軌道上經(jīng)過(guò)A的速度小于經(jīng)過(guò)B的速度B在軌道上經(jīng)過(guò)A的動(dòng)能小于在軌道上經(jīng)過(guò)A的動(dòng)能C在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期D在軌道上經(jīng)過(guò)A的加速度小于在軌道上經(jīng)過(guò)A的加速度11.2011年9月29日成功發(fā)射”天

6、宮”一號(hào)目標(biāo)飛行器,并于2011年11月發(fā)射”神舟”八號(hào)飛船與”天宮”一號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)接,某同學(xué)得知上述消息后,畫出”天宮”一號(hào)和”神舟”八號(hào)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的假想圖如圖所示,A代表”天宮”一號(hào),B代表”神舟”八號(hào),虛線為它們各自的軌道,由此假想圖,可以判定 ( ) A.”天宮”一號(hào)的運(yùn)行速率大于”神舟”八號(hào)的運(yùn)行速率 B.”天宮”一號(hào)的向心加速度小于”神舟”八號(hào)的向心加速度 C.”神舟”八號(hào)適度加速有可能與”天宮”一號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)接 D.”天宮”一號(hào)受到地球的萬(wàn)有引力小于”神舟”八號(hào)受到地球的萬(wàn)有引力 解析:根據(jù)題圖可知,”天宮”一號(hào)的軌道半徑大;根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有可得a=可見,軌道半徑較大的

7、”天宮”一號(hào)的線速度、向心加速度較小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。”神舟”八號(hào)適度加速后,其萬(wàn)有引力小于向心力,”神舟”八號(hào)將做離心運(yùn)動(dòng),所以有可能與”天宮”一號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)接,C正確;因?yàn)椴恢碧鞂m”一號(hào)和”神舟”八號(hào)的質(zhì)量,所以無(wú)法比較它們受到的地球的萬(wàn)有引力的大小,D錯(cuò)誤。 答案:BC 12如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送人同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是 （ B ） （A）衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率 （B）衛(wèi)星在軌道3上的

8、角速度小于在軌道1上的角速度 （C）衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度（D）衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度13.人造衛(wèi)星沿圓周軌道環(huán)繞地球運(yùn)行，因?yàn)榇髿庾枇Φ淖饔?，使其高度逐漸降低，有關(guān)衛(wèi)星的一些物理量的變化是A向心加速度減小 B線速度減小 C角速度不變 D運(yùn)行周期減小答案：D三、同步衛(wèi)星14關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法中正確的是()A軌道都在赤道的正上方B軌道經(jīng)過(guò)南極和北極的正上方C軌道半徑的大小都相等D受到地球的引力都相等解析：同步衛(wèi)星只能定點(diǎn)在赤道正上方，且軌道半徑、周期均相同，故A、C正確，B錯(cuò)誤；因不同衛(wèi)星質(zhì)量有所不同，故

9、它們受地球的引力不同，D錯(cuò)誤。答案：AC15.在地球 (看作質(zhì)量均勻分布的球體)上空有許多同步衛(wèi)星,下面說(shuō)法中正確的是 (A )A. 它們的質(zhì)量可能不同 B. 它們的速度的大小可能不同C. 它們的向心加速度的大小可能不同 D. 它們離地心的距離可能不同16關(guān)于我國(guó)發(fā)射的“亞洲一號(hào)”地球同步通訊衛(wèi)星的說(shuō)法，正確的是()A若其質(zhì)量加倍，則軌道半徑也要加倍B它在北京上空運(yùn)行，故可用于我國(guó)的電視廣播C它以第一宇宙速度運(yùn)行D它運(yùn)行的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同解析由Gm得r，可知軌道半徑與衛(wèi)星質(zhì)量無(wú)關(guān)，A錯(cuò)同步衛(wèi)星的軌道平面必須與赤道平面重合，即在赤道上空運(yùn)行，不能在北京上空運(yùn)行，B錯(cuò)第一宇宙速度是衛(wèi)星在

10、最低圓軌道上運(yùn)行的速度，而同步衛(wèi)星在高軌道上運(yùn)行，其運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，C錯(cuò)所謂“同步”就是衛(wèi)星保持與地面赤道上某一點(diǎn)相對(duì)靜止，所以同步衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，D對(duì)答案D17一同學(xué)通過(guò)電視直播得知“神舟九號(hào)”在圓軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間小于24小時(shí)，由此他將其與同步衛(wèi)星進(jìn)行比較得出如下結(jié)論，其中正確的是()A“神舟九號(hào)”在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度B“神舟九號(hào)”在圓軌道上運(yùn)行的速率小于同步衛(wèi)星的速率C“神舟九號(hào)”在圓軌道上運(yùn)行的角速度小于同步衛(wèi)星的角速度D“神舟九號(hào)”在圓軌道上運(yùn)行時(shí)離地的高度小于同步衛(wèi)星離地的高度解析根據(jù)Gmr，r，可見周期越小，其軌道半徑

11、越小，運(yùn)轉(zhuǎn)的向心加速度a越大，A錯(cuò)、D對(duì)由v 知，B錯(cuò)由知，C錯(cuò)答案D18(2011·山東高考)甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道。以下判斷正確的是()A甲的周期大于乙的周期B乙的速度大于第一宇宙速度C甲的加速度小于乙的加速度D甲在運(yùn)行時(shí)能經(jīng)過(guò)北極的正上方解析：對(duì)同一個(gè)中心天體而言，根據(jù)開普勒第三定律可知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期就越長(zhǎng)，A正確。第一宇宙速度是環(huán)繞地球運(yùn)行的最大線速度，B錯(cuò)。由Gma可得軌道半徑大的天體加速度小，C正確。同步衛(wèi)星只能在赤道的正上空，不可能過(guò)北極的正上方，D錯(cuò)。答案：AC19.(2011&#

12、183;廣東高考)已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m,引力常量為G,有關(guān)同步衛(wèi)星,下列表述正確的是(B、D)A.衛(wèi)星距地面的高度為3GMT242B.衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度C.衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為GMmR2D.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度21假設(shè)同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球赤道半徑的n倍，則 （B ）（A）同步衛(wèi)星的向心加速度是地球赤道上物體的向心加速度的1/n倍（B）同步衛(wèi)星的向心加速度是地球赤道上物體的重力加速度的1/n2倍（C）同步衛(wèi)星的向心加速度是地球赤道上物體的重力加速度的n倍（D）同步衛(wèi)星的向心加速度是地球赤道上物體的向心加速度

13、的n2倍22(青島模擬)據(jù)美國(guó)媒體報(bào)道，美國(guó)和俄羅斯的兩顆通信衛(wèi)星于2009年2月11日在西伯利亞上空相撞，這是人類有史以來(lái)的首次衛(wèi)星在軌碰撞事件碰撞發(fā)生的地點(diǎn)位于西伯利亞上空490英里(約790公里)，比國(guó)際空間站的軌道高270英里(約434公里)若兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行軌道均可視為圓軌道，下列說(shuō)法正確的是()A碰撞后的碎片若受到大氣層的阻力作用，軌道半徑將變小，則有可能與國(guó)際空間站相撞B在碰撞軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星，其周期比國(guó)際空間站的周期小C美國(guó)衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于俄羅斯衛(wèi)星的運(yùn)行周期D在同步軌道上，若后面的衛(wèi)星一旦加速，將有可能與前面的衛(wèi)星相撞答案：A四、衛(wèi)星軌道23可以發(fā)射一顆這樣的人造地球衛(wèi)星，使其圓軌道()A與地球表面上某一緯度線(非赤道)是共面同心圓B與地球表面上某一經(jīng)度線所決定的圓是共面同心圓C與地球表面上的赤道線是共面同心圓，且衛(wèi)星相對(duì)地球表面是靜止的D與地球表面上的赤道線是共面同心圓，但衛(wèi)星相對(duì)于地球表面是運(yùn)動(dòng)的24.如圖中的圓a、b、c,其圓心均在地球的自轉(zhuǎn)軸線上,b、c的圓心與地心重合,對(duì)衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)而言( ) A.衛(wèi)星的軌道可能為a B.衛(wèi)星的軌道可能為b C.衛(wèi)星的軌道可能為c D.同步衛(wèi)星的軌道只可