1、3.3 飞向太空建议用时 实际用时 满分 实际得分45 分钟 100 分一、选择题(本题包括 10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有两个选项正确,全部选对的得 5分,选对但不全的得 3分,有 选错或不选的得 0分,共 50分)1. 在轨道上运行的人造地球卫星的天线突然折断,天线将( ).做自由落体运动.做平抛运动.沿原轨道的切线运动.相对卫星静止,和卫星一起在原轨道上绕地球运动2. 某一颗人造同步卫星距地面高度为,设地球半径为,自转周期为,地面处的重力加速度为,则该同步卫星线速度的大小为( ). . 3. 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
2、沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3轨道1、2相切于点,轨道2、3相切于 点,如图所示则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( ).卫星在轨道上的速率大于在轨道 上的速率.卫星在轨道上的角速度小于在轨道1上的角速度.卫星在轨道上经过 点时的加速度大于它在轨道2上经过 点时的加速度.卫星在轨道上经过 点时的加速度等于它在轨道3上经过 点时的加速度4. 人造卫星由于受大气阻力,轨道半径逐渐减小,则线速度和周期的变化情况为( ).线速度增大,周期增大.线速度增大,周期减小.线速度减小,周期增大.线速度减小,周期减小5. 地球同步卫星离地心的距离为,运行速度为,加
3、速度为,地球赤道上的物体随地球自转的加速度为,第一宇宙速度为,地球半径为,则以下式子正确的是( ). . . . 6. 我们在推导第一宇宙速度时,需要作一些假设,下列假设中不正确的是( ).卫星做匀速圆周运动.卫星的运转周期等于地球自转的周期.卫星的轨道半径等于地球半径.卫星需要的向心力等于地球对它的万有引力7. 假设地球的质量不变,而地球的半径增大到原来的倍,那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的( ).倍 . .倍8. 在绕地球运行的人造地球卫星上,下列哪些仪器能正常使用( ).天平 .弹簧测力计.摆钟 .水银气压计9. 如图所示,在同一轨道平面上的质量相等的几个人造地球卫星
4、、,在某一时刻恰好在同一直线上,下列说法正确的有( ).根据,可知.根据万有引力定律可知.向心加速度.运动一周后,先回到原地点10.人造卫星在绕地球运行的过程中,由于高空稀薄空气阻力的影响 ,将缓慢地向地球靠近,在这个过程中,卫星的( ).机械能逐渐减小.动能逐渐减小.运行周期逐渐减小图 1图 2.向心加速度逐渐减小二、计算题(本题共 4小题,11、12 每小题 12分,13、14每小题 13分,共 50分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步 骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必 须明确写出数值和单位)11. 月球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的,地 球半
5、径是月球半径的4倍,那么登月舱靠近月球表面,环绕月球运行的速度为多少?已知人造地球卫星的第一宇宙速度为.12. 1976年10月,剑桥大学研究生贝尔偶尔发现一个奇怪的射电源,它每1.337 发出一个脉冲信号贝尔和他的导师曾认为他们和外星文明接上了头,后来大家认识到,事情没有这么浪漫,这类天体被定名为“脉冲星”,“脉 冲星”的特点是脉冲周期短,且周期高度稳定,这意味着脉冲星一定进行着准确的周期运动,自转就是一种很准确的周期运动(1)已知蟹状星云的中心星是一颗脉冲星,其周期为的脉冲现象来自自转,设阻止该星离心瓦解的力是万有引力,试估算 的最小密度(2)如果的质量等于太阳质量,该星的可能半径最大是多
6、少?(太阳质量是)13. 两 行星在同一平面内绕同一恒星做匀速圆周运动,运动方向相同, 的轨道半径为, 的轨道半径为,已知恒星质量为,恒星对行星的引力远大于卫星间的引力,两行星的轨道半径若在某一时刻两行星相距最近,试求:(1)再经过多长时间两行星距离又最近?(2)再经过多长时间两行星距离又最远?14我国成功发射的航天飞船“神 舟”五号,绕地球飞行14圈后安全返回地面,这一科技成就预示我国航天技术取得最新突破据报道,飞船质量约为,绕地球一周的时间约为已知 地球的质量,万有引力常量设飞船绕地球做匀速圆周运动由以上提供的信息,解答下列问题:(1)“神舟”五号离地面的高度为多少?(2)“神舟”五号绕地
7、球飞行的速度是多大?(3)载人舱在将要着陆之前,由于空气阻力作用有一段匀速下落过程,若空气阻力与速度平方成正比,比例系数为,载人舱的质量为,则此匀速下落过程中载人舱的速度多大?3.3 飞向太空得分: 一、 选择题题号 1 2 3 4 5来源:学|科|网 6 7 8 9 10答案 来源:学科网 ZXXK二、计算题11.12.13.14.3.3 飞向太空 参考答案一、选择题1. D 解析:对人造地球卫星由万有引力定律和牛顿第二定律得: 即 两边同乘以天线的质量,得,即万有引力等于天线做圆周运动所需要的向心力,故选项正确点拨:物体的运动情况决定于物体的初速度和受力情况,两者缺一不可对常见的物理模型在
8、头脑中要清晰可见2. BC 解析:由线速度定义式知,故选项正确对同步卫星由万有引力定律和牛顿第二定律得:对地球表面的物体有 来源:学科网联立得:,故选项正确点拨:求解天体稳定运行的公式有注意“黄金代换式”的应用. 3. BD 解析:由 可知,选项错误;由 知,选项正确;由万有引力引律和牛顿第二定律知,选项错,而选项正确点拨:要灵活选择公式,判定描述圆周运动的物理量()的变化情况4. B 解析:因线速度 减小,故 ,卫星将做向心运动,由动能定理可知,线速度将增大,由,可知 变短点拨:判定线速度大小方法有两种:(1)稳定运动的不同轨道上的线速度大小比较;(2)变轨运行的过程中线速度大小的比较 5.
9、 AB 解析:(1)要分清所揭示的研究对象是否是中心天体表面的物体(或天体)(2)严格区分“第一宇宙速度”和“中心天体的自转速度”6. 解析:第一宇宙速度是指贴近地面运行的卫星的环绕速度,故选项、正确;卫星的运转周期和地球自转的周期是完全不同的概念,只有同步卫星的运转周期和地球自转的周期是相同的,其他的都不相等,故选项不正确7. 解析:因第一宇宙速度即为地球的近地卫星的线速度,此时卫星的轨道半径近似的认为是地球的半径,且地球对卫星的万有引力充当向心力,故公式 成立,所以解得,因此,当 不变, 增加为 时,减小为原来的,即正确的选项为8. 解析:由于在运行的人造地球卫星上的物体处于完全失重状态,
10、故凡是仪器在设计原理上与重力加速度 有关的均不能正常使用,故应选、9. 解析:公式,只适用于星球表面的卫星,故错误;根据卫星受到的万有引力等于向心力的关系,可知、正确,选项错误10. 解析:由于卫星不断地克服阻力 做功 ,其机械能逐渐减小,选项正确;由于卫星缓慢地向地球靠近,可以近似地看成卫星在做半径不断减小的圆周运动,根据卫星的线速度、角速度、周期和向心加速度与其轨道半径的对应关系,可得选项也正确来源:Z.xx.k.Com二、计算题11. 解析:对天体 表面附近的飞行物由牛顿第二定律和万有引力定律得: 又 联立得:,则 又 以上各式联立得12.(1)1.3 (2)解析:(1)设脉冲星的质量为
11、,半径为,最小密度为,体积为则 又 而 解得:(2)由得.点拨:认真阅读,明确题意,提取题目中的有用信息:脉冲星周期即为自转周期脉冲星高速自转不瓦解的临界条件为:该星球表面的某块物质 所受星体的万有引力恰 好等于其做圆周运动的向 心力.13. 解:(1)设、 两行星的角速度分别为、,经过时间, 转过的角度为, 转过的角度为、 距离最近的条件是:恒星对行星的万有引力提供向心力,则, 即由此得出, 求得(,)()如果经过时间,、 两行星转过的角度相差的奇数倍时,则、相距最远,即:则将代入得: 点拨:(1)对运动问题中出现两个或两个以上的运动物体时,要分别研究以后,再建立联系(2)对圆周运动的物体要注意其周期性造成的多解来源:Z。xx。k.Com14.(1) (2) (3) 解析:(1)由万有引力定律和牛顿第二定律得:则离地高度 .(2)绕行速度. (3)由平衡条件可知:,则速度.本资料由书利华教育网()为您整理,全国最大的免费教学资源网。