7.4 宇宙航行（专题训练）【十二大题型】-2023-2024学年高中物理同步知识点解读与专题训练（2019人教版必修第二册）

7.4 宇宙航行（专题训练）【十二大题型】 一．航天器中的失重现象（共4小题） 二．第一宇宙速度的意义及推导（共6小题） 三．发射速度和环绕速度（共3小题） 四．类比地球求解其他星球的宇宙速度（共6小题） 五．第二和第三宇宙速度（共3小题） 六．同步卫星的运行中哪些量相同（共6小题） 七．地球同步卫星与其他卫星的对比（共6小题） 八．同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较（共5小题） 九．卫星的各个物理量计算（共8小题） 十．不同轨道上的卫是各物理量的比较（共7小题） 一十一．计算双星问题的线速度、角速度与引力（共3小题） 一十二．卫星发射及变轨问题中各物理量的变化（共6小题） 一．航天器中的失重现象（共4小题） 1．2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱成功着陆于东风着陆场，标志着神舟十四号载人飞行任务取得圆满成功，下列说法正确的是（　　） A．火箭发射时，箭尾喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得动力 B．火箭加速上升时，航天员对座椅的压力小于座椅对航天员的支持力 C．飞船绕地球运行时，航天员处于完全失重状态，航天员的重力消失了 D．飞船落地前减速下落时，航天员处于超重状态 2．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，已知地球的半径。下列正确的是（　　） A．汽车在地面上速度减小时，它对地面的压力增大 B．“航天汽车”绕地球做圆周运动的速度大于 C．“航天汽车”绕地球做匀速圆周运动的高度越高，线速度越大 D．在“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力 3．（多选）2022年6月，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，一段时间后，神舟十四号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，经过多次变轨成功对接于空间站天和核心舱径向端口。已知空间站天和核心舱的运行周期为，地球同步卫星的周期为，已知，地球半径为，地球表面的重力加速度为。下列判断正确的是（    ） A．三名航天员在空间站内处于平衡状态 B．空间站与地心的连线比地球同步卫星与地心的连线在相同时间内扫过的面积小 C．空间站距地面的高度为 D．根据以上数据不能求出地球同步卫星和空间站的轨道半径 4．我国空间站运行在距离地球表面一定高度的圆轨道上，宇航员乘坐神舟飞船往返于空间站和地球表面之间。已知空间站围绕地球运行的周期为，地球的半径为，地球表面的重力加速度的大小为，引力常量为。求： （1）空间站在轨运行时，距离地球表面的高度； （2）神舟飞船在地球表面发射后的加速上升过程中，若上升到高为处时，神舟飞船向上的加速度为，此时飞船对质量为的宇航员的作用力的大小。 二．第一宇宙速度的意义及推导（共6小题） 5．我国的天宫空间站正常运行时在地面上空大约400千米的高度上绕地球做匀速圆周运动。2021年7月1日和10月21日，美国某公司的星链卫星突然接近正常运行的天宫空间站，为预防碰撞事件发生，天宫空间站进行了紧急变轨规避。不计稀薄空气的阻力，以下说法正确的是（　　） A．天宫空间站若向前加速可规避至较高轨道 B．天宫空间站不消耗能量就可规避至较低轨道 C．天宫空间站正常运行时的周期大于24小时 D．天宫空间站正常运行时的速度大于地球的第一宇宙速度 6．2022年11月30日，神舟十五号载人飞船与“天和”核心舱成功对接，6名宇航员首次实现“太空会师”。如图，对接前神舟十五号飞船在圆形轨道Ⅰ运动，核心舱在距地面400km高度的轨道Ⅱ运行。飞船从Ⅰ轨道加速到达Ⅱ轨道与核心舱对接，对接后共同沿轨道Ⅱ运行，则下列说法正确的是（　　） A．对接后飞船的运行速度小于7.9km/s B．对接后核心舱的运行周期将增大 C．飞船在轨道Ⅰ的机械能大于在轨道Ⅱ的机械能 D．飞船在轨道Ⅰ与地心连线和在轨道Ⅱ与地心连线在相同时间内扫过的面积相同 7．如图所示是有停泊轨道的地球同步轨道卫星发射示意图，在上升段火箭将卫星送入停泊轨道，而后在近地点P变轨后进入转移轨道，再在远地点Q进入地球同步轨道，则（　　） A．卫星在停泊轨道的环绕速度大于第一宇宙速度 B．卫星从转移轨道进入同步轨道，需要在远地点Q点火加速 C．卫星在停泊轨道的加速度小于地球同步轨道的加速度 D．卫星在停泊轨道的速度小于地球同步轨道的速度 8．（多选）A、B两颗卫星在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，它们之间的距离随时间变化的关系如图所示。已知地球的半径为0.8r，万有引力常量为G，卫星A的线速度大于卫星B的线速度，不考虑A、B之间的万有引力，则下列说法正确的是（　　） A．卫星A的加速度大于卫星B的加速度 B．卫星A的发射速度可能大