1、宇宙航行 经典力学的局限性1、经典力学不能适用下列哪些运动( )A.火箭的发射B.微观粒子的波动性C.“勇气号”宇宙探测器在太空的运动D.宇宙飞船绕地球的运动2、地面上发射人造卫星,不同发射速度会产生不同的结果,下列说法正确的是( )A.要使卫星绕地球运动,发射速度至少要达到 11.2km/sB.要使卫星飞出太阳系,发射速度至少要达到 16.7km/sC.发射速度介于 7.9km/s 和 11.2km/s 之间,卫星能绕太阳运动D.发射速度小于 7.9km/s,卫星能在地面附近绕地球做匀速圆周运动3、地球上,在赤道的物体 A 和在杭州的物体 B 随地球自转而做匀速圆周运动,如图,它们的线速度分
2、别为 vA、v B,周期分别为 TA、T B,则( )A.vA=vB,TA=TB B.vAvB,TATB D.vAvB,TA=TB4、假设地球是一半径为 R、质量分布均匀的球体.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,对壳外物体的引力等于将所有质量全部集中在球心的质点对球外物体的引力.现以地心为原点 O 建立一维直线坐标系,用 r 表示坐标系上某点到地心的距离,则该直线上各点的重力加速度 g 随 r 变化的图象正确的是( )A. B. C. D. 5、地球赤道上的重力加速度为 ,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为 ,要使赤道上g a物体“飘”起来,则地球的转速应为原来转速的( )A. g
3、aB. C. gaD. 6、如图所示,在同一轨道平面上的三个人造地球卫星 、 、 在某一时刻恰好在同一直ABC线上,下列说法正确的有( )A.根据 ,可知vgrABCvB.根据万有引力定律知 FC.向心加速度 ABCaD.运动一周后, 先回到原地点7、如图所示,A 是静止在赤道上的物体,随地球自转而做匀速圆周运动;BC 是同一平面内两颗人造卫星,B 位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上,C 是地球同步星.已知第一宇宙速度为 v,物体 A 和卫星 B、C 的线速度大小分别为 vA、v B 、v C ,周期大小分别为 TA、T B、T C , 则下列关系正确的是( )A. ACvB. BvC. A
4、CTD. B8、至今为止,人类已经发射了很多颗围绕地球运动的卫星。若卫星运动的轨道为圆周,则它的轨道不可能是下图中的( )A. B. C. D. 9、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( )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 1 上经过 Q 点时的速率小于它在轨道 2 上经过 P 点时的速率C.卫星在轨道 1 上经过 Q 点时的速率小于它在轨道 2 上经过 Q 点时的速率D.卫星在轨道 2 上经过 P 点时的
5、加速度大于它在轨道 3 上经过 P 点时的加速度10、假设“嫦娥三号”在地球表面的重力为 G1,在月球表面的重力为 G2;地球与月球均视为球体,其半径分别为 R1、R 2;地球表面重力加速度为 g.则( )A.月球表面的重力加速度为B.月球与地球的质量之比为C.月球卫星与地球卫星分别绕月球表面附近与地球表面附近运行的速度之比为D.“嫦娥三号“环绕月球表面附近做匀速圆周运动的周期为11、2011 年中俄联合实施探测火星计划,由中国负责研制的“萤火一号”火星探测器与俄罗斯研制的“福布斯一土壤”火星探测器一起由俄罗斯“天顶”运载火箭发射前往火星.已知火星的质量约为地球质量的 1/9,火星的半径约为地
6、球半径的 1/2.下列关于火星探测器的说法中正确的是( )A.发射速度只要大于第一宇宙速度即可B.发射速度只有达到第三宇宙速度才可以C.发射速度应大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度D.火星探测器环绕火星运行的最大速度为地球第一宇宙速度的 2312、一宇宙飞船绕地心做半径为 的匀速圆周运动,飞船舱内有一质量为 的人站在可称r m体重的台秤上.用 表示地球的半径, 表示地球表面处的重力加速度, 表示宇宙飞船R0gg所在处的地球引力加速度, 表示人对台秤的压力,下列说法中正确的是( ) NFA. 0gB. 20RrC. NFD. 20mgr13、我国计划在 2017 年 12 月发射“嫦娥五号”探测
7、器,主要是完成月面取样返回任务。设探测器在离月面高度为 h 的轨道上绕月做匀速圆运动时,周期为 T。已知月球表面重力加速度为 g0,月球半径为 R,万有引力常量为 G,根据以上信息可求出( )A.探测器绕月运行的速度为 2RTB.月球的第一宇宙速度为 0gC.月球的质量为20GD.月球的平均密度为 23T14、同步卫星距地心间距为 ,运行速率为 ,加速度为 .地球赤道上的物体随地球自转r1v1a的向心加速度为 ,地球半径为 .第一宇宙速度为 ,则下列比值正确的是( )2aR2A. 12arRB. 12aC. 12vrRD. 12vr15、中国志愿者王跃参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火
8、星的试验“火星-500”。假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时,经历如图所示的变轨过程,则下列说法正确的是( )A.飞船在轨道上运动时,在 P 点的速度大于在 Q 点的速度B.飞船在轨道上运动时,在 P 点的速度大于在轨道上运动时在 P 点的速度C.飞船在轨道上运动到 P 点时的加速度等于飞船在轨道上运动到 P 点时的加速度D.若轨道贴近火星表面,测出飞船在轨道上运动的周期,就可以推知火星的密度16、有 a、 b、 c、 d 四颗地球卫星, a 还未发射,在赤道表面上随地球一起转动, b 是近地轨道卫星, c 是地球同步卫星, d 是高空探测卫星,它们均做匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,
9、则( )A.在相同时间内 转过的弧长最长aB. 的向心加速度近似等于重力加速度bgC. 在 内转过的圆心角是c6h2D. 的运动周期有可能是dh17、假设月球半径为 R,月球表面的重力加速度为 g0。如图所示,飞船在距月球表面高度为3R 的圆形轨道上运行,到达轨道的 A 点时点火变轨进入椭圆轨道 ,到达轨道的近月点B 再次点火进入近月轨道绕月球做圆周运动。求:1.飞船在轨道上的运行速率 v1;2.飞船在 A 点处点火时,速度如何变化?在 B 点呢?3.船在近月轨道上绕月球运行的速率 v3和周期 T 各是多少?18、随着航天技术的不断发展,人类宇航员可以乘航天器登陆一些未知星球。一名宇航员在登陆
10、某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验:他把一小钢球托举到距星球表面高度为 h 处由静止释放,计时仪器测得小钢球从释放到落回星球表面的时间为 t。此前通过天文观测测得此星球的半径为 R,已知万有引力常量为 G,不计小钢球下落过程中的气体阻力,可认为此星球表面的物体受到的重力等于物体与星球之间的万有引力。求:1.此星球表面的重力加速度 g;2.此星球的质量 M;3.若距此星球表面高 H 的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动,求卫星的运行周期 T。1 答案及解析：答案：B解析：2 答案及解析：答案：B解析：试题分析:要使卫星绕地球运动,发射速度至少要达到第一宇宙速度 7.9 km/s,选项
11、A 错误;要使卫星飞出太阳系,发射速度至少要达到第三宇宙速度 16.7 km/s,选项 B 正确;发射速度介于 7.9km/s 和 11.2 km/s 之间,卫星绕地球做椭圆运动,故 C 错误;D.发射速度小于 7.9 km/s,卫星不能发射成功,选项 D 错误;故选 B.3 答案及解析：答案：D解析：4 答案及解析：答案：A解析：5 答案及解析：答案：B解析：赤道上的物体随地球自转时 ，其中 要使赤道上22NGMmFRaNFmg的物体“飘”起来，即变为近地卫星，则应 ，于是有： ，联立二式022GMR可得 ，故 B 正确。ga6 答案及解析：答案：C解析：三颗卫星做圆周运动的向心力由万有引力
12、提供,即 .2224GMmvrmarT所以 ,将 代入,得 ,因此 ,A 项错误;由于三颗GMvr2gR2gRvrABC卫星的质量关系未知,所以它们所受万有引力 、 、 无法比较,B 项错误;由AFB,得 , C 项正确;由 ,得 ,运动一周后,卫星2arABa234rTGMABCT先回到原地,D 项错误.7 答案及解析：答案：B解析：8 答案及解析：答案：A解析：9 答案及解析：答案：C解析：10 答案及解析：答案： B11 答案及解析：答案：CD解析：12 答案及解析：答案：BC解析：由关系式 ,得 ,故 A 项错误,B 项正确;由于飞船中的人处于完全2GMmgr2gRr失重状态, 人受到
13、的万有引力全部用来提供其做圆周运动所需的向心力,所以对台秤没有压力,C 项正确,D 项错误.13 答案及解析：答案：BC解析：14 答案及解析：答案：AD解析： 设地球质量为 ,同步卫星质量为 ,地球赤道上的物体质量为 ,近地卫星的质M1m2m量为 ,根据向心加速度和角速度的关系有: , , ,故 ,2m21ar2R121arR可知 A 项正确,B 项错误.由万有引力定律得:对同步卫星: ,对近地卫星: 12MvGr,由以上两式解得: ,可知 D 项正确,C 项错误.22MvGmR12vRr15 答案及解析：答案：ACD解析：16 答案及解析：答案：BC解析：17 答案及解析：答案：1.飞船在轨道 I 上, ,22(3)()GMmvRR又 ,得: 02GMmgR0gv2.在 A 点反冲减速,B 点也减速; 3.飞船在近月轨道上 232GMmvR又 , 02g30vR,224GMmRT0g解析：18 答案及解析：答案：1.小钢球从释放到落回星球表面做自由落体运动 得21hgt2ht2.钢球的重力等于万有引力 得此星球的质量为2MmGgR2RMGt3.距此星球表面高的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动,万有引力提供向心力得22MmGRHTRH32HTh解析：
