小专题7.3 宇宙速度-新教材试题情景分组训练网丨2019-2020年高中物理小微专题精准讲义 (人教必修第二册）

第七章　万有引力与宇宙航行 小专题3　宇宙速度 【知识清单】 1.第一宇宙速度是从地球上发射人造天体不落回地面的 发射速度，是沿着圆形轨道绕地球运行的 运行速度，若地球质量为M、半径为R、表面重力加速度为g，则第一宇宙速度可表示为v= = . 2.由第一宇宙速度表达式可以看出，在某星球上发射人造天体时，其第一宇宙速度的大小取决于该星球的 ，当然可用质量、半径、密度、表面重力加速度等进行组合表达。 3.第二宇宙速度是从地球上发射人造天体时脱离地球的束缚而成为绕太阳运行的行星或绕其它行星运行的人造卫星时的 发射速度，其数值为 ，等于第一宇宙速度的 倍。 4.第三宇宙速度是从地球上发射脱离太阳系的束缚而进入银河系的人造天体时的 发射速度，其数值为 【考点题组】 【题组】第一宇宙速度 一、星球的质量与半径 1.行星A和B都可看作均匀球体，其质量之比是2：1，半径之比是1：2，则两颗行星的第一宇宙速度之比为 A. 2：1 B. 1：2 C. 1：1 D. 4：1 2.探索火星的奥秘承载着人类征服宇宙的梦想。已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，已知地球第一宇宙速度大小为7.9km/s，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速度大小约为（　　） A．1.7 km/s B．3.5 km/s C．11.2km/s D．17.5km/s 二、星球的密度与半径 3.设质量相等的甲、乙两颗卫星，分别贴近某星球表面和地球表面，环绕其球心做匀速圆周运动，已知该星球和地球的密度相同，其半径分别为R和r，则 A．甲、乙两颗卫星的加速度之比等于R: r B．甲、乙两颗卫星所受的向心力之比等于1: 1 C．甲、乙两颗卫星的线速度之比等于1: 1 D．甲、乙两颗卫星的周期之比等于R: r 4.据报道，目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器，假设其发射过程为：先让运载火箭将其送入太空，以第一宇宙速度环绕地球飞行，再调整速度进入地火转移轨道。最后再一次调整速度以线速度v在火星表面附近环绕飞行．若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体，已知地球和火星的半径之比为2：l，密度之比为7：5，则v大约为 A．6．9km／s B．3．3km／s C．4．7km／s D．18．9km／S 三、星球表面重力加速度与半径 5.美国国家科学基金会2010年9月29日宣布，天文学家发现一颗迄今为止与地球最类似的太阳系外行星如图所示，这颗行星距离地球约20亿光年(189.21万亿公里)，公转周期约为37年，这颗名叫Gliese581g的行星位于天枰座星群，它的半径大约是地球的1.9倍，重力加速度与地球相近.则下列说法正确的是（ ） A.在地球上发射航天器到达该星球，航天飞机的发射速度至少要达到第三宇宙速度 B.该行星的公转速度比地球大 C.该行星的质量约为地球质量的2.61倍 D.要在该行星表面发射人造卫星，发射速度至少要达到 6.己知地球和火星的半径分别为rl、r2，绕太阳公转轨道可视为圆，轨道半径分别为r1′、r2′，公转线速度分别为vl′、v2′，地球和火星表面重力加速度分别为g1、g2，平均密度分别为ρ1、ρ2．地球第一宇宙速度为v1，飞船贴近火星表面环绕线速度为v2，则下列关系正确的是（　　） A． B． C．ρ1r12v22=ρ2r22v12 D．g1r12=g2r22 四、星球密度与重力加速度 7.已知某星球的第一宇宙速度与地球相同，其表面的重力加速度为地球表面重力加速度的一半，则该星球的平均密度与地球平均密度的比值为 （ ） A．1：2 B．1：4 C．2：1 D．4：1 8.专家称嫦娥四号探月卫星为“四号星，计划在2017年发射升空，它的主要任务是更深层次、更全面的科学探测月球地貌、资等方面的信息，完善月球档案资料．已知月球表面的重力加速度为g，月球的平均密度为ρ．月球可视为半径为R的球体，“四号星”离月球表面的高度为h，绕月做匀速圆周运动的周期为T．仅根据以上信息不能求出的物理量是（　　） A、月球质量 B、万有引力常量 C、“四号星”与月球间的万有引力 D、月球的第一宇宙速度 五、星球上的运动 9.据报道，2016年2月18日嫦娥三号着陆器玉兔号成功自主“醒来”，嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士介绍说，自2013年12月14日月面软着陆以来，中国嫦娥三号月球探测器创造了全世界在月工作最长记录。假如月球车在月球表面以初速度竖直上抛出一个小球，