专题05 宇宙航行-备考2024年高考物理 “二级结论”必刷冲刺专练

5.宇宙航行-高中物理二级结论 “点对点”专练 一、重力加速度 某星球表面处的重力加速度：(即距球心R): g＝. 距离该星球表面h处的重力加速度：(即距球心R＋h处)：g′＝＝. 例题1. 假定地球为密度均匀分布的球体，球半径为。某单摆在地面处做简谐运动的周期与在某矿井底部做简谐运动的周期之间满足。忽略地球的自转，已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的万有引力为零，则该矿井底部离地面的距离为（　　） A． B． C． D． 练1. 我国的嫦娥四号探测器在2019年1月3日成功在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区着陆，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。质量为m的探测器在着陆月球前，会在月球表面附近经历一个加速度大小为a的减速过程。为方便计算取月球的质量为地球的1/80倍，半径为地球的1/4倍。地球表面的重力加速度大小为g，若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中探测器受到的制动力大小为F1，如果该探测器在地球表面试验时也经历这样一个加速度大小为a的竖直减速过程，探测器受到的制动力大小为F2，设a=0.2g，则F1与F2的比值为（　　） A． B． C． D． 二、人造卫星在不同轨道的物理量 人造卫星：G＝m＝mω2r＝mr＝ma＝mg′. 速度 ，周期 ，加速度<g 地表附近的人造卫星：r＝R＝6.4×106 m，v运＝v1，T＝2π＝84.6分钟． 例题2. 北京时间2023年12月17日15时，我国在酒泉卫星发射中心使用双曲线一号商业运载火箭成功将“迪迩一号”卫星顺利送入预定轨道。“迪迩一号”卫星、北斗地球同步卫星飞行的轨道如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“迪迩一号”卫星的角速度小于北斗地球同步卫星的角速度 B．“迪迩一号”卫星的角速度大于北斗地球同步卫星的角速度 C．“迪迩一号”卫星绕地球运行的线速度等于静止于赤道上的物体随地球自转的线速度 D．“迪迩一号”卫星绕地球运行的线速度小于静止于赤道上的物体随地球自转的线速度 练2. 据中国载人航天工程办公室消息，神舟十六号载人飞船入轨后，于2023年5月30日16时29分成功对接于空间站天和核心舱径向端口，神舟十六号成功对接空间站如图甲所示，在对接之前的某段时间内，“神舟十六号”和“空间站”分别在圆形轨道Ⅰ和Ⅱ上做匀速圆周运动如图乙所示，已知对接后组合体可看作绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距地面高度为h。地球半径为R，地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．对接前神舟十六号运行周期大于空间站的运行周期 B．神舟十六号飞船与空间站对接后，空间站因质量增大，其加速度将减小 C．组合体轨道处的重力加速度为 D．组合体的运行速度为 三、三个宇宙速度 第一宇宙速度v1＝＝＝7.9 km/s，圆轨道中的最大环绕速度，地面最小发射速度。 第二宇宙速度 第三宇宙速度 例题3. 假设在未来某天，宇航员在火星表面登陆后，以速率竖直上抛一物体，物体从抛出到返回抛出点的时间为t。已知火星的半径为R，若忽略火星自转，则火星的第一宇宙速度约为（　　） A． B． C． D． 练3. 有一部关于星际大战的电影，里面有一个片段，在与地球类似的星球的“赤道”的实验室里，有一个固定的竖直光滑圆轨道，内侧有一个小球恰能做完整的圆周运动，一侧的仪器数据显示：该运动的轨道半径为r，最高点的速度为v。若真存在这样的星球，而且该星球的半径为R，自转可忽略，万有引力常量为G，下列说法正确的是（   ） A．该星球的质量为 B．该星球的第一宇宙速度为 C．该星球的近地卫星速度为 D．若该星球的同步卫星周期为T，则该星球的密度为 四、同步卫星问题 T＝24小时，h＝5.6R＝36 000 km，v＝3.1 km/s 同步卫星在地球赤道平面内，与地球自转方向相同，高度一定。 例题4. 2023年10月5号，长征二号丁运载火箭成功将遥感三十九号卫星送入预定轨道。如图所示，假设卫星B是“遥感三十九号”卫星，卫星C是地球同步卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动，卫星A是地球赤道上还未发射的卫星，A、B、C三颗卫星的所受万有引力大小分别是、、，线速度大小分别为、、，角速度大小分别为、、，周期分别为、、。下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 练4. 如图是我国空间站建设情况的情景图，核心舱——天和前后对接了载人飞船——神舟A和货运飞船——天舟，两侧翼为实验舱Ⅰ——问天和实验舱Ⅱ——梦天，下方是载人飞船——神舟B。已知空间站组合体在轨高度约为440km，同步卫星轨道高度约为36000km，地球半径约为6400km。我国空间站内大多数航天器都是从酒泉航天发射塔发射升空的，假设发射塔中现有准备发射的卫星C。下列说法正确的是（