第7章第4节 宇宙航行-2021-2022学年新教材高中物理必修第二册【学霸黑白题·黑题】人教版

上，所以卫星b、c和地球自转具有相同的周期和角速度，对卫星a,由 第4节宇宙航行 万有引方提供向心力得6(=m2.即卫早的角建度。 黑题应用提优练 1.C解析：A.物体从O点抛出后，沿轨道A运动落到地面上，不考虑 .又因为(，，1=2，联立解得卫层a和6下一次相距最近 GM 空气阻力，物体只受重力作用，且水平抛出，所以物体的运动是平抛 2T 还需经过时间= 一，故C正确.卫星c加速后做离心运动，离 运动，故A错误：BB是圆形轨道，绕地球做匀速圆周运动，其抛出速 CM 度需要大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度，故B错误：C使轨道 √8Rw C、D上运动的物体在近地点减速，只要速度合适，就可以使物体的运 开卫星b的轨道，卫星℃与b无法实现对接，故D错误 动轨道变为过0点的圆轨道，故C正确：D.当物体抛出速度大于等 于第二宇宙速度(11.2km/s),物体会脱离地球，当物体抛出速度大 7.(1)增大速度(2)2(R+)（3)2m(R+h)R+ T TNR 于等于第三宇宙速度(16.7km/s),物体会脱离太阳系，故D错误.故 解析：(1)要使探月卫星从“停泊轨道”进入“地月转移轨道”，在P 选C. 点应增大速度. 2C解折：A对三号卫星6的：R对地球近地环绕卫军 (2)探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小=2m(R+h) GMm' ,解得1=。/尽2，A错误：B.对“三号卫星”G Mm (3)设月球的质量为M,探月卫星的质量为m,月球对探月卫星的万 (R+h)21 有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，所以有G,M m(R+h)a5,对地球近地环绕卫星GMm m'Ra,解得 (R+h)2= W2 m (R+h).月球的第一宇宙速度，等于“近月卫星”的环绕速度， 4m2 R+h） ,B错误；C.对“三号卫星”GMm (R+h)2=m(R+h) π2 对 T 设“近月卫星”的质量为m,则有GMm =m' 听 R2 ,解得= 地球近地环绕卫星Gm ,解得 Rm'R 4r2 (R 3 乃V(R+h,c正 2π(R+h)R+h TV R 确，D对三号卫星”G%=m,对地球近地环绕卫星S R2 8号 (22R2 CT 2 m'a,解得=R+h） ,D错误故选C 解析：(1)由于小球在水平方向上做匀速直线运动，则3a=T。,解得 R 3a 3.ACD解析：A.地球的第二字宙速度是1L.2km/s,达到此值时，卫星 t02T0 将脱离地球的束缚，绕太阳运动，故嫦娥卫星在地月转移轨道上的运 (2)由闪光照片可知，小球竖直方向位移差为△y=2a. 行速度不可能大于11.2km/s,故A正确： 2a B根据开青制第三定徐可知分-名，与地球的质量有关 b3 由△y=gT%,可得月球上的重力加速度g= 76，与 T 月球的质量有关，则片一分校B错头：C从调抗道切人到电月能 在月球表面的物体所受的重力等于万有引力，可得GW 移轨道时，做离心运动，所以卫星在P点必须加速，故C正确：D.从地 联立解得M=2aR GT 月转移轨道切人到绕月轨道时，做近心运动，所以卫星在Q点必须减 速，故D正确：故选ACD. (3)由牛顿第二定律得GMm 2=m1联立解得1=T√a 4.D解析：2为椭圆轨道的远地点的速度，速度比较小，1表示做匀 压轴挑战 速圆周运动的速度，，>2，故A错误；两个轨道上的卫星运动到A点 时，所受的万有引力产生加速度。=6从加速度相同，故B错误； 9.AD 2R 3R (2)66mR/R 椭圆的半长轴与圆轨道的半径相同，根据开普勒第三定律知， 10.(1)4rR√ 6R入GM 33-22VGM 两颗卫星的运动周期相等，则不会相遇，故D正确，C错误.故 5R 选D (3)12mR√13G 5D解析：A由牛顿第二定律可得6=m整理得a=G图线 解析：(1)卫星做圆周运动的向心力等于X星的万有引力，则对甲： mM (2R)2=m·2R. 4π2 2R 左端点横坐标相同，即P,的星球半与P2的相同，A错误；B.由A的分 ,解得T=4R/GM 析可得行星质量为M=,由于户，的近地卫星向心加速度软大，故 对乙：GmM (3R)2 m·3R.4m2 P的质量较大，密度较大，B错误；C.由向心力公式可得C恤m二 GM 解得T,=6mR√GM /3R 解得第一宇宙速度为二√尺，由于P的质量较大，故第一宇宙速度较 (2)当三者正好又在一条直线上时需要的最短时间满足： 4π2 大，C正确：D.卫星绕行星运动满足G=m ，解得卫星的公转周 2年，204=m T,2 /4π2r3 R 期为T√GM,由题意可知两卫星的轨道半径r相同，由于P的 解得s66πR 35-22VGM 质量较大，s,的公转周期比s2的小，D正确.故选CD. 6.AC解析：发射卫星a时速度要大于第一宇宙速