课时7.4 宇宙航行-2022-2023学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第二册）

第七章 万有引力与宇宙航行 课时7.4 宇宙航行 1. 知道三个宇宙速度的含义，会推导第一宇宙速度。 2. 了解人造卫星的相关知识，知道地球同步卫星的特点，通过对比“同步卫星、近地卫星、地球赤道上物体”的运行规律，提高推理分析能力。 3. 了解我国卫星发射情况，增强民族自信，体会人类探索宇宙的成就和科学精神。 一、宇宙速度 1.牛顿的设想 把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远；抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，成为人造地球卫星。 2.近地卫星的速度 (1)原理:物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供物体运动所需的向心力，所以G =m，解得v=。 (2)结果:用地球半径R代替近地卫星到地心的距离r，可得v= m/s=7.9km/s。 3.宇宙速度 数值 意义 第一宇宙速度 7.9 km/s 物体在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度 第二宇宙速度 11.2 km/s 使物体挣脱地球引力束缚的最小地面发射速度 第三宇宙速度 16.7  km/s 使物体挣脱太阳 引力束缚的最小地面发射速度 二、人造地球卫星 1.动力学特点 一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其向心力由地球对它的万有引力提供。 2.地球同步卫星相对于地面静止，且运动周期与地球自转周期相同的卫星，也称静止卫星。地球同步卫星具有以下特点: (1)轨道平面一定:所有的地球同步卫星都在赤道的正上方，其轨道平面必与赤道平面重合； (2)绕行方向一定:和地球自转方向一致； (3)周期一定:和地球自转周期相同，即T=24 h； (4)高度一定:位于赤道上方高度约3.6×104 km处，距地面高度固定不变。 基础过关练 题组一　宇宙速度 1.(2022江苏淮安期中)下列有关宇宙速度的说法不正确的是 (　　 ) A.月球探测卫星的发射速度大于第二宇宙速度 B.地球同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C.第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度 D.第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，离开地球所需的最小发射速度 2.(2022江苏淮安期中)我国发射了一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥一号”，设该卫星的运行轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的，地球的第一宇宙速度约为7.9 km/s，则“嫦娥一号”绕月运行的最大速率约为 (　　 ) A.0.4 km/s　　　　　　　　　B.1.8 km/s C.11 km/s　　　　　　　　　D.36 km/s 3.(2022四川成都七中期中)已知地球与某未知星球的第一宇宙速度之比约为24∶7，近地卫星与绕未知星球表面飞行的卫星(运行轨道均可近似看作圆)的环绕周期之比约为3∶4，则地球与某未知星球的质量比值约为 (　　 ) A.24　　　　　B.27　　　　　C.30　　　　　D.35 4.(2022山东临沂临沭期中)海王星的质量是地球的17倍，它的半径是地球的4倍，地球表面的重力加速度为g，地球的第一宇宙速度为v，则 (　　 ) A.海王星表面的重力加速度为g B.海王星表面的重力加速度为g C.海王星的第一宇宙速度为v D.海王星的第一宇宙速度为v 题组二　人造地球卫星 5.(2022江苏常州期中)“珞珈一号”是全球首颗专业夜光遥感卫星，由武汉大学团队与相关机构共同研发制作。若某段时间内“珞珈一号”绕地球运行的轨道为椭圆，如图所示，则下列说法正确的是 (　　 ) A.从近地点到远地点，“珞珈一号”的速度增大 B.“珞珈一号”在远地点的加速度大于在近地点的加速度 C.“珞珈一号”在近地点时受到地球的万有引力小于所需的向心力 D.从近地点到远地点，“珞珈一号”与地心的连线在单位时间内扫过的面积增大 6.(2022江苏苏州新草桥中学期中)2021年10月17日，“神舟十三号”载人飞船出征太空，11月7日，航天员王亚平成为中国首位进行出舱活动的女航天员。王亚平在中国空间站“天和”核心舱中一天可以看到16次日出日落。我国的北斗同步卫星也在太空为我们提供导航通信服务。下列说法正确的是 (　　 ) A.“神舟十三号”的发射速度为第二宇宙速度 B.“天和”核心舱围绕地球运动的速度小于第一宇宙速度 C.“天和”核心舱围绕地球运动的周期是北斗同步卫星周期的 D.“天和”核心舱的向心加速度比北斗同步卫星的向心加速度小 7.(2022北京十二中期中)2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r。已知火星的半径为R，引力常量为