宇宙航行練習(xí)題

1、第五節(jié) 宇宙航行練習(xí)題1.可以發(fā)射這樣一顆人造地球衛(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)地球表面是運(yùn)動(dòng)的2同步通信衛(wèi)星相對(duì)于地面靜止不動(dòng)，猶如懸在高空中，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A. 各國的同步通信衛(wèi)星都在同一圓周上運(yùn)行B. 同步通信衛(wèi)星的速率是唯一的C. 同步通信衛(wèi)星處于平衡狀態(tài)D. 同步通信衛(wèi)星加速度大小是唯一的3. 對(duì)于人造地球衛(wèi)星，可以判斷（）A根據(jù)v . gR，環(huán)繞速度隨R的增大而增大B.

2、根據(jù)v，當(dāng)R增大到原來的兩倍時(shí)，衛(wèi)星的角速度減小為原來的一半1412rC. 根據(jù)F GMm，當(dāng)R增大到原來的兩倍時(shí)，衛(wèi)星需要的向心力減小為原來的R22D. 根據(jù)F 匹，當(dāng)R增大到原來的兩倍時(shí)，衛(wèi)星需要的向心力減小為原來的R4. 地球上有兩位相距非常遠(yuǎn)的觀察者，都發(fā)現(xiàn)自己的正上方有一顆人造地球衛(wèi)星，相對(duì)自己靜止不動(dòng)，則這兩位觀察者的位置以及兩顆人造衛(wèi)星到地球中心的距離可能是（）A .一人在南極，一人在北極，兩衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等B .一人在南極，一人在北極，兩衛(wèi)星到地球中心的距離可以不等，但應(yīng)成整數(shù)倍C.兩人都在赤道上，兩衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等D .兩人都在赤道上，兩衛(wèi)星到地球中心

3、的距離可以不等，但應(yīng)成整數(shù)倍5. 火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，他們的軌道近似為圓。已知火衛(wèi)一的周 期為7小時(shí)39分，火衛(wèi)二的周期為 30小時(shí)18分，則兩顆衛(wèi)星相比（）A .火衛(wèi)一距火星表面較近B. 火衛(wèi)二的角速度較大D .火衛(wèi)二的加向心速度較大）C. 火衛(wèi)一的運(yùn)動(dòng)速度較大6. 關(guān)于人造衛(wèi)星，下列說法中可能的是（A .人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行的速率是7.9 km/sB .人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行的速率是5.0 km/sC.人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行的周期是80 minD .人造衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行的周期是200 min7. 關(guān)于我國發(fā)射的“亞洲一號(hào)”地球同步通信衛(wèi)星的說法正確的是（）A .若其質(zhì)量加倍，

4、則軌道半徑也要加倍B .它能用于我國的電視廣播是因?yàn)樗诒本┥峡者\(yùn)行C.它的運(yùn)行速率比第一宇宙速度大D .它運(yùn)行的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同8. 啟動(dòng)衛(wèi)星的發(fā)動(dòng)機(jī)使其速度加大，待它運(yùn)動(dòng)到距離地面的高度比原來大的位置，再定位使它繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)成為另一軌道的衛(wèi)星，該衛(wèi)星后一軌道與前一軌道相比（ ）A. 速率增大B .周期減小C .萬有引力減小 D.加速度增大9. 2004年，我國和歐盟合作正式啟動(dòng)伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)計(jì)劃，這將結(jié)束美國全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS） 統(tǒng)天下的局面。據(jù)悉，“伽利略”衛(wèi)星定位系統(tǒng)將由30顆軌道衛(wèi)星組成，衛(wèi)星的軌道高度為 2.4 >104 km，傾角為56 ，

5、分布在3個(gè)軌道面上，每個(gè)軌道面 部署9顆工作衛(wèi)星和1顆在軌備份衛(wèi)星，當(dāng)某顆工作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)頂替工作。 顆替補(bǔ)衛(wèi)星處在略低于工作衛(wèi)星的軌道上，則這顆衛(wèi)星的周期和速度與工作衛(wèi)星相比較，下說法中正確的是（）替補(bǔ)衛(wèi)星的周期大于工作衛(wèi)星的周期，速度大于工作衛(wèi)星的速度替補(bǔ)衛(wèi)星的周期大于工作衛(wèi)星的周期，速度小于工作衛(wèi)星的速度替補(bǔ)衛(wèi)星的周期小于工作衛(wèi)星的周期，速度大于工作衛(wèi)星的速度若某以A.B.C.D.10. 關(guān)于繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是（）.近地衛(wèi)星可以通過北京地理緯度圈所決定的平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).近地衛(wèi)星可以在與地球赤道平面有一定傾角且經(jīng)過北京上空的平面上運(yùn)行近地衛(wèi)星或

6、地球同步衛(wèi)星上的物體，因“完全失重”，其重力加速度為零.地球同步衛(wèi)星可以在地球赤道平面上的不同高度運(yùn)行11. 如圖1-5-1所示，在同一軌道平面上的幾個(gè)人造地球衛(wèi)星C,在某一時(shí)刻恰好在同一直線上，下列正確說法有（A.B.C.D.A B C. DA B、根據(jù)V 、gr，可知VAv Sv V 根據(jù)萬有引力定律，F(xiàn)A> Fb> Fc向心加速度 aA>aB> ac 運(yùn)動(dòng)一周后，A先回到原地點(diǎn)1-5-112 .人造衛(wèi)星在太空運(yùn)行中，天線偶然折斷，天線將（A.繼續(xù)和衛(wèi)星一起沿軌道運(yùn)行 作平拋運(yùn)動(dòng)，落向地球 由于慣性，沿軌道切線方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離地球 作自由落體運(yùn)動(dòng)，落向地球1

7、3 用m表示同步通訊衛(wèi)星的質(zhì)量， 重力加速度， Rb表示地球半徑，）B.C.D.go表示地球表面處的h表示離地面的咼度，3 0表示地球自轉(zhuǎn)角速度，則同步衛(wèi)星所受地球?qū)λ娜f有引力的大小為（2A 等于 mR0g 0（R。h）2B.等于m 3 R（2go o C. 等于零 D.以上結(jié)果都不正確14.同步衛(wèi)星周期為 速度為a2,向心力為F2, 力為F3,則（ ）Ti,加速度為ai，向心力為Fi;地面附近的衛(wèi)星的周期為T2,加地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期為T3,向心加速度為 a3,向心A. Ti=T3> T215.在圓軌道上質(zhì)量為重力加速度為g，則 （B . F1 v F2=F 3m的人造地球

8、衛(wèi)星,)C. a1 va2D . a2va3它到地面的距離等于地球半徑R,地面上的A.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度為.2RgB.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期為4 2RX gC.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速度為 !g2D.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速度為 1g4替補(bǔ)衛(wèi)星的周期小于工作衛(wèi)星的周期，速度小于工作衛(wèi)星的速度16.地球同步衛(wèi)星到地心的距離2厲2r可由r3=2求出，已知式中a的單位是m, b的4 2單位是s, c的單位是m/s2，則（）A . a是地球半徑,b是地球自轉(zhuǎn)的周期,c是地球表面處的重力加速度B. a是地球半徑,b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)的周期,c是同步衛(wèi)星的加速度C. a是赤道周長,b是地球自轉(zhuǎn)周期,c是同步衛(wèi)星的加速度D. a是地球半

9、徑，b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)的周期，c是地球表面處的重力加速度17. 假設(shè)同步通信衛(wèi)星的軌道半徑是地球赤道半徑的n倍，則（）A.同步通信衛(wèi)星的向心加速度是赤道上物體向心加速度的（n+1）倍B. 同步通信衛(wèi)星的向心加速度是赤道上物體向心加速度的n倍C. 同步通信衛(wèi)星的向心加速度是赤道上物體向心加速度的1/n2倍D. 同步通信衛(wèi)星的向心加速度是赤道上物體重力加速度的n倍18. 氣象衛(wèi)星是用來拍攝云層照片、觀察氣象資料和測(cè)量氣象數(shù)據(jù)的。我國先后自行成功研制和發(fā)射了兩種不同軌道的氣象衛(wèi)星："風(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星軌道平面與赤道平面垂直，通過地球兩級(jí)，每 12小時(shí)巡視地球一周，稱為“極地圓軌道”；“

10、風(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星軌道平面在赤道平面內(nèi)，稱為"地球同步軌道”。則（1）. “風(fēng)云一號(hào)”比“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星的（）A.觀察區(qū)域較大 B .軌道半徑較大C .運(yùn)行速度較大D .運(yùn)行周期較大（2）.若某天上午8點(diǎn)“風(fēng)云一號(hào)”正好通過赤道附近太平洋上一個(gè)小島的上空，那么 “風(fēng)云一號(hào)”下一次通過該小島上空將是。19.1998年8月20日，中國太原衛(wèi)星發(fā)射中心為美國“銥”星公司成功發(fā)射了兩顆 “銥”星系統(tǒng)的補(bǔ)網(wǎng)星.1998年9月23日，“銥”衛(wèi)星通訊系統(tǒng)正式投入商業(yè)運(yùn)行，標(biāo)志著一場(chǎng)通 訊技術(shù)革命開始了 原計(jì)劃的“銥”衛(wèi)星通訊系統(tǒng)是在距地球表面780 km的太空軌道上建立一個(gè)由77顆小衛(wèi)星組成的星座

11、這些小衛(wèi)星均勻分布在覆蓋全球的7條軌道上，每條軌道上有11顆衛(wèi)星，由于這一方案的衛(wèi)星排布像化學(xué)元素“銥”原子的核外77個(gè)電子圍繞原子核運(yùn)動(dòng)一樣，所以稱為“銥”星系統(tǒng)后來改為由66顆衛(wèi)星，分布在6條軌道上，每條軌道上11顆衛(wèi)星組成，仍稱它為“銥”星系統(tǒng) （1） “銥”星系統(tǒng)的66顆衛(wèi)星，其運(yùn)行軌道的共同特點(diǎn)是（）A .以地軸為中心的圓形軌道B 以地心為中心的圓形軌道C.軌道平面必須處于赤道平面內(nèi)D .銥星運(yùn)行軌道遠(yuǎn)低于同步衛(wèi)星軌道（2） 上面所述的“銥”星系統(tǒng)的衛(wèi)星運(yùn)行速度約為（）A . 7.9 km/sB. 7.5 km/sC. 3.07 km/sD . 11.2 km/s20. 某一星球的第

12、一宇宙速度為v,質(zhì)量為m的宇航員在這個(gè)星球表面受到的重力為G,由此可知這個(gè)星球的半徑是 .21. 在赤道上發(fā)射一顆人造地球衛(wèi)星，設(shè)它的軌道是一個(gè)圓，軌道半徑等于赤道半徑，已知地球質(zhì)量是 M地球自轉(zhuǎn)周期是 T,赤道半徑是 R萬有引力恒量是 G,則這顆人造地球 衛(wèi)星的最小發(fā)射速度（相對(duì)地球的速度）為 。22. 一物體在某一行星表面上做自由落體運(yùn)動(dòng)，在連續(xù)的兩個(gè)1s內(nèi)，下降的高度分別為12m和20m,若該星球的半徑為100km,則環(huán)繞該行星的衛(wèi)星的最小周期為多少？23. 中子星是恒星演變到最后的一種存在形式.（1）有一密度均勻的星球，以角速度3繞自身的幾何對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)若維持其表面物質(zhì)不因快速旋轉(zhuǎn)而被甩

13、掉的力只有萬有引力，那么 該星球的密度至少要多大 ？(2)蟹狀星云中有一顆中子星，它每秒轉(zhuǎn)30周，以此數(shù)據(jù)估算這顆中子星的最小密度.(3)若此中子星的質(zhì)量約為太陽的質(zhì)量(2 X 1030 kg)，試問它的最大可能半徑是多大？24. 根據(jù)天文觀測(cè)，月球半徑為R=1738km，月球表面的重力加速度約為地球表面的重 力加速度的1/6，月球表面在陽光照射下的溫度可達(dá)127C,此時(shí)水蒸氣分子的平均速度達(dá)到Vo=2OOOm/s。試分析月球表面沒有水的原因。(取地球表面的重力加速度g=9.8m/s2)(要求至少用兩種方法說明)25. 火箭載著宇宙探測(cè)器飛向某行星，火箭內(nèi)平臺(tái)上放有測(cè)試儀器，如圖所示，火箭從地

14、面 起飛時(shí)，以加速度go/2豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(go為地面附近的重力加速度)，已知地球半徑為R.(1) 升到某一高度時(shí)，測(cè)試儀器對(duì)平臺(tái)的壓力是剛起飛時(shí)壓力的17，求此時(shí)火箭離地面的18高度h。(2) 探測(cè)器與箭體分離后，進(jìn)入行星表面附近的預(yù)定軌道，進(jìn)行一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)和測(cè)量， 若測(cè)得探測(cè)器環(huán)繞該行星運(yùn)動(dòng)的周期為To,試問：該行星的平均密度為多少？(假定行星為球體，且已知萬有引力恒量為G)(3) 若已測(cè)得行星自轉(zhuǎn)周期為T (T>To),行星半么恰等于地球半徑，一個(gè)物體在行星極地 表面上空多高H處，所受引力大小與該行星赤道處對(duì)行星表面的壓力大小相等？第五節(jié)宇宙航行同步檢測(cè)答案1. CD2

15、 . C 3.C4. C 5. AC6. ABD7.D8 . C9 . C10 .B11.CD 12.A 13.AB14. AC15. BD16 . AD 17. B18 .(1).AC(2).答案：24小時(shí)后。地球轉(zhuǎn)過一圈后，“風(fēng)云一號(hào)”好轉(zhuǎn)過2圈,回到原來的小島上空。o/gm2 R19.(1) BD. (2) B.20.r=mv2/G21. RT22.500 . 2(近似認(rèn)為2103 210 )23 . (1)(2) 1.27X 1014 kg/m 3(3)1.56X4 G510 m24.方法一：假定月球表面有水， 則這些水在127 C時(shí)達(dá)到的平均速度 V0=2000m/s必須小于 月球表面的第一一宇宙速度，否則這些水將不會(huì)降落回月球表面，導(dǎo)致月球表面無水。取質(zhì)量為m的某水分子，因?yàn)?GMm/R2=mv12/R2, mg 月=GMm/R2, g E=g/6，所以代入數(shù)據(jù)解得 V1=1700m/s, wv V0,即這些水分子會(huì)象衛(wèi)星一樣繞月球轉(zhuǎn)動(dòng)而不落到月球表面，使月球表面無水。方法二：設(shè)vo=2OO