课后提升练(十二) 宇宙航行（Word练习）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册（人教版2019）

课后提升练(十二)　宇宙航行 [对应学生用书P161] 1．(多选)如图所示的四种虚线轨迹，可能是人造地球卫星轨道的是(　　) ACD　解析：人造地球卫星靠地球对它的万有引力提供向心力而做匀速圆周运动，地球对卫星的万有引力指向地心，所以人造地球卫星做圆周运动的圆心是地心，故A、C、D正确，B错误。 2．科幻电影《流浪地球》中太阳急速膨胀，地球将被太阳吞没，为了自救，人类提出一个名为“流浪地球”的大胆计划，倾全球之力在地球表面建造上万座发动机，推动地球离开太阳系，奔往另外一个栖息之地。“流浪地球”计划中地球的逃逸速度是地球逃离太阳系的速度，此速度等于地球绕太阳运行速度的倍。已知太阳的质量约为2.0×1030 kg，地球和太阳之间的距离约为1.5×1011 m，引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，不考虑其他天体对地球的作用力，则地球要想逃离太阳系需要加速到的最小速度约为(　　) A．11.2 km/s B．30 km/s C．16.7 km/s D．42 km/s D　解析：万有引力提供地球绕太阳运行的向心力，有＝m，解得地球绕太阳运行的速度为v＝≈29.8 km/s，则地球要想逃离太阳系需要加速到的最小速度约为v′＝v≈42 km/s，D正确。 3．(2022·浙江卷)神舟十三号飞船采用“快速返回技术”，在近地轨道上，返回舱脱离天和核心舱，在圆轨道环绕并择机返回地面。则(　　) A．天和核心舱所处的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越大 B．返回舱中的宇航员处于失重状态，不受地球的引力 C．质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行 D．返回舱穿越大气层返回地面过程中，机械能守恒 C　解析：根据G＝m，可知r越大，环绕速度越小，A错误；返回舱中的宇航员处于失重状态，仍然受地球的引力，B错误；根据G＝m，可知质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行，C正确；返回舱穿越大气层返回地面过程中，摩擦力做负功，机械能减小，D错误。 4．关于“亚洲一号”地球同步通信卫星，下列说法正确的是(　　) A．已知它的质量是1.24 t，若将它的质量增为2.50 t，其同步轨道半径变为原来的2倍 B．它的运行速度为7.9 km/s C．它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播 D．它距地面的高度约为地球半径的5倍，卫星的向心加速度约为其正下方地面上物体的重力加速度的 D　解析：地球同步卫星的轨道是一定的，与卫星的质量没有关系，故A错误；地球同步卫星的运行速度小于地球的第一宇宙速度7.9 km/s，故B错误；地球同步卫星只能在赤道的正上方运行，不能绕过北京，故C错误；由＝ma可得a＝，则a同∶a地＝∶1＝，故D正确。 5．某同学设想驾驶一辆“陆地—太空”两用汽车，沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大。当汽车速度增加到某一值时，它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”，不计空气阻力。下列说法正确的是(　　) A．汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大 B．当汽车速度增加到7.9 km/s时，将离开地面绕地球做圆周运动 C．此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为24 h D．在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力 B　解析：汽车在地面上运动时G－FN＝m，故FN＝G－m，当v增加时，FN减小，故汽车对地面的压力减小，故A错误；当汽车的速度增加到7.9 km/s时，万有引力将全部用来提供向心力，汽车将离开地面绕地球做圆周运动，故B正确；“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期要比24 h小得多，故C错误；“航天汽车”中的物体处于完全失重状态，故无法用弹簧测力计测量物体的重力，故D错误。 6．为了对大气二氧化碳进行全天时、高精度监测，我国研制了全球首颗搭载主动激光雷达的大气环境监测卫星。与地球同步轨道卫星(图中卫星1)不同，大气环境监测卫星(图中卫星2)是轨道平面与赤道平面夹角接近90°的卫星，一天内环绕地球飞14圈。下列说法正确的是(　　) A．卫星2的速度大于卫星1的速度 B．卫星2的周期大于卫星1的周期 C．卫星2的向心加速度小于卫星1的向心加速度 D．卫星2所处轨道的重力加速度等于卫星1所处轨道的重力加速度 A　解析：因为地球同步卫星(卫星1)的周期是24 h，而大气环境监测卫星(卫星2)的周期是，可见卫星2的周期小，根据万有引力提供向心力，有G＝mr，可得T＝2π，故卫星2的轨道半径小于卫星1的轨道半径，根据万有引力提供向心力，有G＝m，解得v＝，因为卫星2的轨道半径小，所以卫星2的速度大于卫星1的速度，A正确，B错误；根据万有引力提供向心力，有G＝ma，解得a＝，因为卫星2的轨道半径小，故它的向心加速度大于卫星1的向心加速度，C错误；根据万有引力等于重力